Разобрать денек по составу: Страница не найдена

Морфемный разбор слова «ОСЕННИЙ» (разбор по составу)

Разбор по соста­ву сло­ва «осен­ний» выпол­ним, ука­зав сле­ду­ю­щие мор­фе­мы: окон­ча­ние, суф­фикс, корень.

Начнем раз­бор по соста­ву (мор­фем­ный раз­бор) инте­ре­су­ю­ще­го нас сло­ва с опре­де­ле­ния части речи, к кото­рой оно при­над­ле­жит. В зави­си­мо­сти от это­го каж­дая лек­се­ма име­ет свой мор­фем­ный состав. Это сло­во обо­зна­ча­ет при­знак пред­ме­та и отве­ча­ет на вопрос какой?

Осенний денёк был сол­неч­ным и тёплым.

По этим грам­ма­ти­че­ским при­зна­кам опре­де­лим, что рас­смат­ри­ва­е­мая лек­се­ма при­над­ле­жит к само­сто­я­тель­ной части речи име­ни прилагательному.

Морфемный разбор слова «осенний»

Морфемный раз­бор любо­го сло­ва начи­на­ют с выде­ле­ния сло­во­из­ме­ни­тель­ной части — окон­ча­ния. Окончание име­ют сло­ва, кото­рые изме­ня­ют­ся по паде­жам, чис­лам, родам или лицам:

• солнце — про­тя­ну руки (к чему?) к солнцу;
• страна — страны;
• синий пла­ток — синяя лента;
• я сплю — ты спишь.

Окончание в слове «осенний»

Анализируемое при­ла­га­тель­ное — изме­ня­е­мое сло­во. Вспомним, что  неиз­ме­ня­е­мые сло­ва не име­ют окон­ча­ния.

Это при­ла­га­тель­ное изме­ня­ет­ся по родам и чис­лам в зави­си­мо­сти от того, какое суще­стви­тель­ное определяет:

• осенний ветер;
• осенняя погода;
• осеннее озеро:
• осенние дожди.

Сравнив эти фор­мы при­ла­га­тель­но­го, выде­лим в его соста­ве сло­во­из­ме­ни­тель­ную мор­фе­му — окон­ча­ние —ий, кото­рое не явля­ет­ся частью осно­вы сло­ва:

  осенний

Суффикс слова «осенний»

Суффикс -н- обра­зу­ет при­ла­га­тель­ные от род­ствен­ных существительных:

Корень слова «осенний»

Корнем при­ла­га­тель­но­го назо­вем мор­фе­му -осен- как общую смыс­ло­вую часть род­ствен­ных слов:

• золо­тая осень;
• предосенний день;
•  осенью поедем;
• по-осеннему выгля­деть;
•  осенне-зимний пери­од

Соберем все выде­лен­ные зна­чи­мые части сло­ва в ито­го­вую схему.

Схема разбора слова по составу

В соста­ве этой лек­се­мы содер­жит­ся три зна­чи­мые мини­маль­ные части — мор­фе­мы:

• корень
• суф­фикс
• окон­ча­ние

Все мини­маль­ные зна­чи­мые части это­го сло­ва обо­зна­чим графически.

Завершим раз­бор сло­ва по соста­ву, или мор­фем­ный раз­бор, сле­ду­ю­щей ито­го­вой схемой:

осенний — корень/суффикс/окончание.

Множество слов рус­ско­го язы­ка име­ют точ­но такую схе­му мор­фем­но­го стро­е­ния.

Скачать ста­тью: PDF

Разобрать по составу слова: тьма, морж, денек, пушок

— Ты куда это, малец? — спросил его русский геолог. — Отец заболел — за доктором идёшь?

— Нет, — сказал Яшка, — отец мой здоров. Иду учиться.

Геолог пристально посмотрел на него и вздохнул:

— Подожди недельку — прилетит из города вертолёт. Посажу тебя на него.

— Нет, — улыбнулся Яшка, — некогда ждать. Пойду.

И он пошёл. Он переходил вброд речки, переправлялся, если находил лодки, через озёра и, главное, шёл.

…Наконец, Яшка дошёл до Нарьян-Мара. У ночного сторожа он узнал, где находится педагогическое училище, сел у входа на ступеньки и стал ждать…

— Приём учащихся окончен, ты опоздал. Иди домой, — сказал ему директор училища. Потом оглядел умными серыми глазами его истоптанные пимы (меховые сапоги), измождённое и распухшее от укусов комаров скуластое липо и сказал:

— Хорошо. Будешь сдавать экзамены вне срока и конкурса.

Над степью разгоралась утренняя заря. Первые лучи, ярко блистая, прикоснулись к расстилающейся равнине. Белый туман ещё клубился в зарослях шиповника, когда подрастающие деревца поклонились солнцу.  Жёлтые лютики, расположившиеся у ручья, обмакнули листья в ледяную прозрачную воду. Поровнявшись с ручьём, замерла пробиравшаяся к норке ящерица. Капли росы блестели на вымокшей за ночь траве. Степь, озарённая солнцем, представляла собой удивительное сочетание красок.

Сзади приставка с, основа сзади,окончание не имеет

В основе научного названия томата Lycopersicon esculentum лежат латинские слова «люпос» – волк, «persic» – персик, что в буквальном смысле значит: персик съедобный.

Повествовательное,невосклицательное,распространенное,осложненное, двусоставное

Помогите. Золотой осенний денек. Кругом тишина. Лишь изредка прокурлычут в небе отлетающие журавли или пролетит с призы

Докажите что это текст.
Основная мысль текста.
Стиль текста.
Тип текста.
Расставьте недостающие знаки припинания.
Выпишите из текста слова с чередованием гласных в корне, дополните своими примерами.
Произвидите фонетический разбор денек.
Выпишите из текста примеры: эпитетов, сравнений, метафор.
Подберите синонимы к следующим словам: мягкая (дорога) , густой (воздух) , пряный (аромат) .
Выпишите из текста и разберите по составу по одному слову указанных частей речи: существительное, прилагательное, глагол, наречие, причастие.
Произвидите морфологический разбор одного причастия.
Определите способ связи между следующими предложениями: 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4.
Найдите в тексте сложносочиненные предложения и подчеркните в них грамматические основы.

Выпишите из текста сложносочиненное предложение с повторяющимся союзом и сделайте его синтаксический разбор.

Золотой осенний денек. Кругом тишина. Лишь изредка прокурлычут в небе отлетающие журавли или пролетит с призывным криком куличок. Земля принесла свои богатые плоды и теперь точно собирается на покой и отдых.
Дорога мягкая, словно хороший ковер. Дожди смочили землю, и теперь она скрадывает и топот конских копыт, и шорох собачьих ног. Лес сильно поредел, но все еще роскошен в своем осеннем уборе. Яркими полосами уходят вдаль сизые, покрытые ночной росой зеленя. В глубоко дышащую грудь проникает густой воздух и пряный аромат увядающей листвы.
То появится в разрывах облаков солнце, то опять закроет его свет их бегущая масса. Вот побежал по вершинам деревьев солнечный луч, и красно-лиловая листва заискрилась, заблистала. Потом луч сошел с леса, побежал по полям, по рыжему жнивью, засверкал на яркой зелени озимей. Затем взлетел на пригорок, пропал, показался еще раз и скоро потух, скрывшись по ту сторону возвышенности. На некоторое время все опять поблекло, потемнело. Потом тучки опять сошли, открыли солнце и во все стороны побежали широкие просторные золотые полосы.

1 раз наптсал блин за 2 года и никакой помощи. Вот же черти все стали. И зачем вы здесь лазеете, чтоб всем кто вопросы задают такие ответы давать?

Диктанты 3 класс

Осень

Погода осенью выдалась ненастной. Солнце редко освеща­ет окрестности. Небо затянули гигантские тучи. Часто льют грустные затяжные дожди. Яростный ветер гонит по дорож­кам парка осенние листья. Всё чаще ночные заморозки — вестники зимы. (31 слово)

Постановку тире проговаривает учитель.

Грамматические задания:

1. Выпишите из первых трёх предложений слова с непро­износимым согласным в корне. Запишите проверочные слова.
2. Подчеркните в шестом предложении все орфограммы. Напишите проверочные слова, где возможно.
3. Разберите по составу слова: заморозки, дорожкам, солн­це, ветер.

 

Начало весны

Чудесный мартовский денёк. В безоблачном голубом небе радостно улыбается солнце. Его тёплые лучи весёлым светом заливают всю окрестность. На припёке около крыльца жму­рится от удовольствия кот Рыжик. По дорожке возле лужи деловито расхаживает грач — первый вестник весны. Он сча­стлив, что вернулся в родной двор. (44 слова)

Слова для справок: (в) безоблачном, жмурится, (от) удо­вольствия.

Постановку запятой и тире проговаривает учитель.

Грамматические задания:

1. Выпишите четыре слова с орфограммой «Непроизноси­мый согласный в корне слова». Подберите проверочные слова.
2. Разберите по составу слова: (в) безоблачном, (на) при­пёке, (по) дорожке.
3. Укажите род, число, падеж имён существительных в пятом предложении.

 

Звёздные тайны

Зашло солнце. Наступила ночь. Маша и Илья залезли по лестнице на чердак. Отсюда видно всю окрестность. А ещё здесь ребята могут лучше разглядеть небесное покрывало. Они с замиранием сердца наблюдают за звёздным небом, ищут известные созвездия. Дети придумывают чудесные истории, пытаются разгадать тайны далёких планет. (45 слов)

Слова для справок: ночь, здесь, отсюда.

Грамматические задания:

1. Выпишите из текста три слова с непроизносимым со­гласным в корне. Подберите проверочные слова.
2. Разберите по составу слова: известные, залезли, ребя­та, созвездия.
3. Дайте характеристику третьего предложения. Укажите части речи.

 

Весна

Прошли холодные зимние дни. Яркое солнце освещает ок­рестности. С крыш на землю падает частая капель. Снег со­шёл. Весело бегут ручейки. Земля покрыта молодой травкой. В полях появились первые прелестные цветы. Деревья укута­ны зелёной дымкой. Птицы поют свои чудесные песни. Радо­стно на сердце от прихода весны! (45 слов)

Грамматические задания:

1. Выпишите седьмое предложение. Отметьте в словах все известные вам орфограммы. Напишите проверочные слова.
2. Спишите слова, вставив, где необходимо, пропущенные буквы.

Звёз..ньш, небес..ный, гигантский, капус..ный, хрус..нуть.

1. Какое слово здесь «лишнее»? Подчеркните его.
2. Разберите по составу слова: приход, травка, зимние.

 

Зима

За окном зима. Пушистый снег хлопьями падает на землю. Редко светит солнце. Реки и озёра покрыты льдом.

На дворе стоит ненастная погода. Дует холодный северный ветер. Грустно видеть голые деревья.

Над крышами домов вьются клубы дыма. В деревне зато­пили печи. Длинная улица пустынна. Наступил поздний ве­чер. (46 слов)

Слова для справок: видеть, пустынна, наступил.

Грамматические задания:

1. Выпишите из текста по одному слову:

а) с буквой проверяемого безударного гласного в корне;
б) с буквой парного согласного в корне;
в) с буквой непроизносимого согласного в корне.
Запишите проверочные слова.

1. Выделенные слова разберите по составу.
2. Образуйте от слов грустно и поздний однокоренные гла­голы. Выделите корень.

 

Школьный праздник

Скоро Новый год! Ребята готовятся к школьному праздни­ку. Лестницы по всей школе украсили ветками душистой сосны и бумажными гирляндами. В классах развесили сне­жинки, звёздочки и ёлочные игрушки. На стол учителя и на подоконники поставили вазы с цветами из мишуры. Вече­ром радостные и счастливые ребята пошли домой. (46 слов)

Слова для справок: скоро, гирляндами, (из) мишуры.

Грамматические задания:

1. Укажите число и падеж имён существительных в пятом предложении.
2.  Подчеркните грамматическую основу во втором пред­ложении. Выпишите словосочетания с вопросами.
3. Выпишите из текста слова с непроизносимым соглас­ным в корне в алфавитном порядке.

 

Осень

Грустно осенью глядеть на увядающую природу. Лучи солн­ца тянутся к земле, но уже не греют. Однако природа не сдаётся. Деревья, одетые в прелестные разноцветные одежды, выстрои­лись, как на парад. Поздние цветы ловят на себе радостные взгляды прохожих. Птицы не оглашают окрестности своим пе­нием. По ночам часты заморозки — вестники зимы. (49 слов)

Слова для справок: однако, (не) сдаётся.

Постановку тире и запятых проговаривает учитель.

Грамматические задания:

1. Замените имена прилагательные синонимами с непро­износимым согласным: печальная история, знаменитый ху­дожник, хмурые дни.
2. Выпишите по два слова с безударным гласным и парным согласным в корне. Запишите проверочные слова.
3. Определите количество звуков, букв и слогов в словах деревья, вестники, пение.

 

Барсуки

Пришла тёплая весна. Мама-барсучиха вытащила из нор­ки своих малышей. Они радуются зелёной молодой травке и солнцу. Весело играют. Мама рядом сидит. Она сторожит детишек.

Вдруг хрустнула ветка. Барсучиха осмотрела местность вокруг. Она почувствовала опасность. Мать схватила барсу­чат, сунула их в норку, а сама скрылась. Теперь враг не стра­шен. (49 слов)

Слова для справок: вдруг, вокруг, теперь, не страшен.

Постановку дефиса и запятых проговаривает учитель.

Грамматические задания:

1. Выпишите из текста слова с непроизносимым соглас­ным в корне в алфавитном порядке.
2. Подберите к словам схватила и скрылась синонимы.
3. Выпишите из третьего предложения словосочетания с вопросами.

 

В зоопарке

Мы живём в Омске. Крепостные стены нашего города рас­кинулись по берегам рек Иртыша и Оми. В Омске много инте­ресных мест. Мне больше всего нравится ходить в зоопарк. Недавно в местном зоопарке произошло радостное событие. В семье тигров Амуры и Кая родился чудесный малыш. Тиг­рёнка назвали Рой. Счастливые родители оберегают своего де­тёныша. (51 слово)

Грамматические задания:

1. Выпишите из текста три слова с непроизносимым со­гласным в корне. Докажите правильность написания.
2. Разберите по составу слова: местный, тигрёнок. Подбе­рите к каждому по два однокоренных слова.
3. Выполните звуко-буквенный разбор слова чудесный.

Утилизация электронных дисплеев: анализ предварительной обработки и потенциальных улучшений экологического дизайна

https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2014.09.005Получение прав и контента

Основные моменты

•

Мы анализируем способы переработки электронных дисплеев.

•

Мы измеряем на месте данные о времени демонтажа дисплеев для отходов.

•

Мы анализируем возможные изменения этих методов переработки в будущем.

•

Мы определяем потенциальные количественные цели экологического проектирования демонтируемых электронных дисплеев.

Реферат

В этой статье анализируется текущее и будущее управление сроками эксплуатации электронных дисплеев (плоских телевизоров и мониторов), а также определяются и обсуждаются возможные рекомендации по экодизайну для его улучшения. На основе исследования обращения с дисплеями на двух типичных европейских перерабатывающих заводах определены ключевые аспекты и критичность методов переработки (сортировка, разборка и предварительная обработка).Представлены дезагрегированные данные, касающиеся измерений на месте времени, необходимого для ручного демонтажа различных дисплеев. В статье также обсуждается потенциальная эволюция сценариев окончания срока службы электронных дисплеев и предлагаются возможные рекомендации для переработчиков, производителей и политиков по повышению эффективности использования ресурсов при переработке таких отходов. Данные о времени демонтажа дисплеев можно использовать для создания измерителей для добровольной и обязательной политики, для стимулирования инноваций в дизайне для улучшения продукции и для оценки возможных альтернативных способов обработки отходов во время предварительной обработки на предприятиях по переработке.Также обсуждаются некоторые количественные показатели продукта (основанные на временных порогах демонтажа некоторых ключевых компонентов), включая оценку их экономической жизнеспособности. Эти меры потенциально могут быть реализованы посредством обязательной и добровольной европейской товарной политики, а также могут быть распространены на другие товарные группы.

Ключевые слова

Дизайн для демонтажа

Утилизация

Утилизация

Телевидение

Отходы электрического и электронного оборудования (WEEE)

Энергетические продукты (ErP)

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Copyright © Авторы.Опубликовано Elsevier BV

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Формирование, разборка и состав стрессовых гранул регулируются активностью АДФ-рибозилгидролазы альфавируса — Университет Джонса Хопкинса

TY — JOUR

T1 — Разборка, разборка, разборка и разборка стрессовых гранул состав регулируется активностью АДФ-рибозилгидролазы альфавируса

AU — Jayabalan, Aravinth Kumar

AU — Adivarahan, Srivathsan

AU — Koppula, Aakash

AU — Abraham, Rachy 9000 —

, Даниэль

AU — Гриффин, Дайан Э.

AU — Люн, Энтони К.Л.

N1 — Информация о финансировании: Мы благодарим докторов наук. Филипп Шарп, Нэнси Кедерша, Лукас Рейнеке, Лайл Макферсон и члены A.K.L.L. лабораторию за их критику рукописи. Мы благодарим доктора Нэнси Кедерша и доктора Пола Андерсона за клетки dKO G3BP1 / 2 и конструкции G3BP1, а также доктора Андреса Меритса за антитела к nsP3. Мы также благодарим Моргана Дасовича за синтез Biotin-PAR и Дебру Хауэр за создание вирусов, меченных nsP3 mCherry.Эта работа была поддержана премией Johns Hopkins Catalyst Award (AKLL), пилотными грантами Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса в Шерилин и Центром экологических инфекционных заболеваний Кена Фишера (AKJ, DEG и AKLL), грантами NIH R56AI137264 (DEG и AKLL) и R01GM104135 (для AKLL), а также гранты Канадского института исследований в области здравоохранения PJT-148932 (для DZ) и UDRF_SI_19A00244 (для MB). Д.З. такое Fonds de Recherche du Qu? Bec-Sant? Старший научный сотрудник Шершер-Бурсье и С.А. владеет фондом Fonds de Recherche du Qu? Докторантура. Информация о финансировании: БЛАГОДАРНОСТИ. Мы благодарим докторов наук. Филипп Шарп, Нэнси Кедерша, Лукас Рейнеке, Лайл Макферсон и члены A.K.L.L. лабораторию за их критику рукописи. Мы благодарим доктора Нэнси Кедерша и доктора Пола Андерсона за клетки dKO G3BP1 / 2 и конструкции G3BP1, а также доктора Андреса Меритса за антитела к nsP3. Мы также благодарим Моргана Дасовича за синтез Biotin-PAR и Дебру Хауэр за создание вирусов, меченных nsP3 mCherry.Эта работа была поддержана премией Johns Hopkins Catalyst Award (AKLL), пилотными грантами Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса в Шерилин и Центром экологических инфекционных заболеваний Кена Фишера (AKJ, DEG и AKLL), грантами NIH R56AI137264 (DEG и AKLL) и R01GM104135 (для AKLL), а также гранты Канадского института исследований в области здравоохранения PJT-148932 (для DZ) и UDRF_SI_19A00244 (для MB). Д.З. является старшим научным сотрудником Fonds de Recherche du Québec-Santé Chercheur-boursier, а С.А. имеет докторскую степень в Fonds de Recherche du Québec-Santé. Авторские права издателя: © 2021 Национальная академия наук. Все права защищены.

PY — 2021/2/9

Y1 — 2021/2/9

N2 — Хотя биомолекулярные конденсаты стали важным биологическим явлением, механизмы, регулирующие их состав, и способы, которыми вирусы захватывают эти механизмы, остаются неясными. Альфавирусы, переносимые комарами, вызывают ряд заболеваний, от сыпи и артрита до энцефалита, и отсутствуют лицензированные лекарства для лечения или вакцины для профилактики.Неструктурный белок 3 фактора вирулентности альфавируса (nsP3) подавляет образование стрессовых гранул (SG) — класса цитоплазматических конденсатов, обогащенных факторами инициации трансляции и образующихся на ранней стадии инфекции. nsP3 имеет консервативный N-концевой макродомен, который гидролизует ADP-рибозу из ADP-рибозилированных белков, и C-концевой гипервариабельный домен, который связывает важный компонент SG G3BP1. Здесь мы показываем, что активность гидролазы макродомена снижает ADP-рибозилирование G3BP1, разбирает индуцированные вирусом SG и подавляет образование SG.Экспрессия nsP3 приводит к образованию отдельного класса конденсатов, в которых отсутствуют факторы инициации трансляции, но содержатся G3BP1 и другие SG-ассоциированные РНК-связывающие белки. Экспрессия nsP3 с дефицитом АДФ-рибозилгидролазы приводит к образованию конденсатов, которые сохраняют факторы инициации трансляции, а также РНК-связывающие белки, аналогичные SG. Таким образом, наши данные показывают, что АДФ-рибозилирование контролирует состав биомолекулярных конденсатов, в частности, локализацию факторов инициации трансляции во время альфавирусной инфекции.

AB — Хотя биомолекулярные конденсаты стали важным биологическим явлением, механизмы, регулирующие их состав, и способы, которыми вирусы захватывают эти механизмы, остаются неясными. Альфавирусы, переносимые комарами, вызывают ряд заболеваний, от сыпи и артрита до энцефалита, и отсутствуют лицензированные лекарства для лечения или вакцины для профилактики. Неструктурный белок 3 фактора вирулентности альфавируса (nsP3) подавляет образование стрессовых гранул (SG) — класса цитоплазматических конденсатов, обогащенных факторами инициации трансляции и образующихся на ранней стадии инфекции.nsP3 имеет консервативный N-концевой макродомен, который гидролизует ADP-рибозу из ADP-рибозилированных белков, и C-концевой гипервариабельный домен, который связывает важный компонент SG G3BP1. Здесь мы показываем, что активность гидролазы макродомена снижает ADP-рибозилирование G3BP1, разбирает индуцированные вирусом SG и подавляет образование SG. Экспрессия nsP3 приводит к образованию отдельного класса конденсатов, в которых отсутствуют факторы инициации трансляции, но содержатся G3BP1 и другие SG-ассоциированные РНК-связывающие белки.Экспрессия nsP3 с дефицитом АДФ-рибозилгидролазы приводит к образованию конденсатов, которые сохраняют факторы инициации трансляции, а также РНК-связывающие белки, аналогичные SG. Таким образом, наши данные показывают, что АДФ-рибозилирование контролирует состав биомолекулярных конденсатов, в частности, локализацию факторов инициации трансляции во время альфавирусной инфекции.

кВт — АДФ-рибозилирование

кВт — Альфавирус

кВт — Биомолекулярные конденсаты

кВт — Макродомен

кВт — Гранулы стресса

UR — http: // www.scopus.com/inward/record.url?scp=85100573824&partnerID=8YFLogxK

UR — http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85100573824&partnerID=8YFLogxK

U2as — 9.102173 / p.

DO — 10.1073 / pnas.2021719118

M3 — Article

C2 — 33547245

AN — SCOPUS: 85100573824

VL — 118

JO — Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

J

— Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки

SN — 0027-8424

IS — 6

M1 — e2021719118

ER —

Полигоны и адгезионные бляшки, а также разборка и сборка миофибрилл в сердце. миоциты

Последовательные стадии разборки миофибрилл и последующей сборки новых миофибрилл были изучены на культурах диссоциированных сердечных миоцитов цыплят.Миофибриллы в трипсинизированных и диспергированных миоцитах последовательно разбирают в течение первых 3 дней культивирования. Они расщепляются в продольном направлении, а затем собираются в преходящие многоугольники. Множество одиночных саркомеров, сердечных многоугольников, аналогичны преходящим многоугольным конфигурациям, принимаемым стрессовыми волокнами в распространяющихся фибробластах. Они отличаются от своих собратьев в фибробластах тем, что состоят из вершин мышечного альфа-актинина и стоек тяжелых цепей мышечного миозина, а не из изоформ немышечных сократительных белков полигонов стрессовых волокон.ЭМ-разрезы показывают, что вершины и стойки сердечных многоугольников являются типичными полосами Z и A. Большинство кардиальных полигонов удаляются к 5-му дню культивирования. Одновременно с разборкой и удалением исходных миофибрилл новые миофибриллы быстро собираются в другом месте того же миоцита. Оба дистальных конца каждой формирующейся миофибриллы без исключения оканчиваются адгезионными бляшками. Морфология и состав адгезионных бляшек, покрывающих каждый конец каждой миофибриллы, аналогичны таковым на концах стрессовых волокон в фибробластах.Однако, в то время как адгезионные комплексы с участием стрессовых волокон в фибробластах состоят из винкулина / немышечного альфа-актинина / бета- и гамма-актинов, аналогичные структуры в миоцитах с участием миофибрилл состоят из винкулина / мышечного альфа-актинина / альфа-актина. Добавление саркомеров 1,7–2,0 микрон к дистальным концам удлиняющейся миофибриллы, независимо от того, состоит ли миофибрилла из 1, 10 или нескольких сотен тандемных саркомеров, происходит, в то время как миофибриллы, по-видимому, остаются связанными с соответствующими адгезионными бляшками.Адгезионные бляшки in vitro эквивалентны интеркалированным дискам in vivo как с точки зрения их молекулярного состава, так и с точки зрения их функционирования в качестве сайтов инициации сборки новых саркомеров. Неизвестно, как возникающие саркомеры размером 1,7–2,0 мкм могут быть добавлены дистально во время удлинения, в то время как кончики миофибрилл остаются вставленными в субмембранозные адгезионные бляшки.

Темпы потепления изменяют последовательность разборки в экспериментальных сообществах

Alexander, J.М., Дж. М. Диез и Дж. М. Левин. 2015. Новые конкуренты формируют реакцию видов на изменение климата. Природа 525: 515–518.

Аллен, К. Д., А. К. Макалади, Х. Ченчуни, Д. Бачелет, Н. Макдауэлл, М. Веннетье, Т. Китцбергер и др. 2010. Глобальный обзор засухи и гибели деревьев, вызванной жарой, выявляет новые риски изменения климата для лесов. Экология и управление лесами 259: 660–684.

Аллен, Дж. Л., С. Л. Чоун, К. Дженион-Шиперс и С. Клюзелла-Труллас.2016. Взаимодействие между темпами изменения температуры и акклиматизацией влияет на широтные модели устойчивости к потеплению. Физиология сохранения 4: cow053.

Анжиллетта, М. Дж. 2006. Оценка и сравнение кривых тепловых характеристик. Журнал термобиологии 31: 541–545.

———. 2009. Термическая адаптация: теоретический и эмпирический синтез. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк.

Арбластер, Дж. М., и Л. В. Александер. 2012 г.Влияние Эль-Ниньо – Южного колебания на максимальные экстремальные температуры. Письма о геофизических исследованиях 39: 2012GL053409.

Barton, B. T., and O. J. Schmitz. 2009. Экспериментальное потепление трансформирует множественные эффекты хищников в пищевой сети пастбищ. Письма об экологии 12: 1317–1325.

Bell, G., and A. Gonzalez. 2011. Адаптация и эволюционное спасение в метапопуляциях, испытывающих ухудшение окружающей среды. Наука 332: 1327–1330.

Бенджамини, Ю., и Б. Хохберг. 1995. Контроль ложных открытий: практичный и эффективный подход к множественному тестированию. Журнал Королевского статистического общества B. 57: 289–300.

Бернер Дж., У. Ахатц, Л. Батте, Л. Бенгтссон, А. Де ла Камара, Х. М. Кристенсен, М. Коланджели и др. 2017. Стохастическая параметризация к новому взгляду на модели погоды и климата. Бюллетень Американского метеорологического общества 98: 565–587.

Бигелоу, В. Д. 1921. Логарифмический характер кривых термической смерти от времени.Журнал инфекционных болезней 29: 528–536.

Браганса, К., Д. Дж. Кароли и Дж. М. Арбластер. 2004. Суточный диапазон температур как показатель глобального изменения климата в двадцатом веке. Письма о геофизических исследованиях 31: L13217.

Бакли, Л. Б. и Р. Б. Хьюи. 2016 а . Как экстремальные температуры влияют на организмы и на эволюцию их термостойкости. Интегративная и сравнительная биология 56: 98–109.

———.2016 б . Экстремальные температуры: географические особенности, недавние изменения и последствия для уязвимости организмов. Биология глобальных изменений 22: 3829–3842.

Карлсон, С. М., К. Дж. Каннингем и П. А. Уэстли. 2014. Эволюционное спасение в меняющемся мире. Тенденции в экологии и эволюции 29: 521–530.

Cerdá, X., and J. Retana. 2000. Альтернативные стратегии теплолюбивых муравьев, чтобы справиться с экстремальной жарой: индивидуальные особенности в сравнении с особенностями уровня колонии.Ойкос 89: 155–163.

Cerdá, X., J. Retana, and S. Cros. 1998. Критические температурные ограничения у средиземноморских видов муравьев: компромисс между риском смертности и продуктивностью кормления. Функциональная экология 12: 45–55.

Chidawanyika, F., and J. S. Terblanche. 2011. Быстрые термические реакции и термическая толерантность у взрослых особей плодожорки Cydia Pomonella (Lepidoptera: Tortricidae). Журнал физиологии насекомых 57: 108–117.

Комо, А.А. и Д. Р. Матуте. 2021. Температурно-зависимые результаты конкуренции между плодовыми мушками Drosophila santomea и Drosophila yakuba . Американский натуралист 197: 312–323.

Coumou, D., J. Lehmann, J. Beckmann. 2015. Ослабление летней циркуляции в средних широтах Северного полушария. Наука 348: 324–327.

Даугард У., О. Л. Петчи и Ф. Пеннекамп. 2019. Потепление может дестабилизировать взаимодействия хищник-жертва, сдвигая функциональную реакцию с типа III на тип II.Журнал экологии животных 88: 1575–1586.

Дойч, К. А., Дж. Дж. Тьюксбери, Р. Б. Хьюи, К. С. Шелдон, К. К. Галамбор, П. Р. Мартин и Д. К. Хаак. 2008. Влияние потепления климата на наземные эктотермы в разных широтах. Труды Национальной академии наук США 105: 6668–6672.

Эллиотт, Дж. М. и Дж. А. Эллиотт. 1995. Влияние скорости повышения температуры на критический температурный максимум для мальков атлантического лосося и кумжи.Журнал биологии рыб 47: 917–919.

Эстес, Дж. А., М. Т. Тинкер, Т. М. Уильямс и Д. Ф. Доук. 1998. Похищение косаток каланами, соединяющими океанические и прибрежные экосистемы. Наука 282: 473–476.

Fey, S. B., and K. L. Cottingham. 2012. Температурная чувствительность предсказывает успех приживления неместных видов в эксперименте по потеплению мезокосма. Экология 93: 2313–2320.

Fukami, T., and P. J. Morin. 2003. Отношения между производительностью и биоразнообразием зависят от истории собраний сообщества.Природа 424: 423–426.

Гилберт Б., Т. Д. Танни, К. С. Макканн, Дж. П. ДеЛонг, Д. А. Вассер, В. Сэвидж и др. 2014. Биоэнергетическая основа температурной зависимости трофических взаимодействий. Письма по экологии 17: 902–914.

Грант, П. Р., Б. Р. Грант, Р. Б. Хьюи, М. Т. Джонсон, А. Х. Нолл и Дж. Шмитт. 2017. Эволюция, вызванная экстремальными явлениями. Философские труды Королевского общества B 372: 20160146.

Хао, Ю.К., М. А. Брокхерст, О. Л. Петчи и К. Г. Чжан. 2015. Эволюционному спасению может помешать временное улучшение окружающей среды. Письма об экологии 18: 892–898.

Хейзел, Дж. Р. 1995. Термическая адаптация в биологических мембранах: является ли гомеовязкая адаптация объяснением? Ежегодный обзор физиологии 57: 19–42.

Хейзел, Дж. Р. и Э. Уильямс. 1990. Роль изменений липидного состава мембран в обеспечении физиологической адаптации организмов к их физическому окружению.Прогресс в исследованиях липидов 29: 167–227.

Хочачка П. В., Сомеро Г. Н.. 2002. Биохимическая адаптация, механизм и процесс в физиологической эволюции. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.

Хоффманн А.А., С.Л. Чоун и С. Клюзелла-Труллас. 2013. Верхние тепловые пределы у наземных эктотерм: насколько они ограничены? Функциональная экология 27: 934–949.

Hoffmann, A. A., and C. M. Sgró. 2011. Изменение климата и эволюционная адаптация.Природа 470: 479–485.

Hom, E. F. Y. и A. W. Murray. 2014. Нишевая инженерия демонстрирует скрытую способность к грибково-водорослевому мутуализму. Science 345: 94–98.

Хупер, Д. У., Ф. С. Чапин, Дж. Дж. Эвел, А. Гектор, П. Инчаусти, С. Лаворель, Дж. Х. Лоутон и др. 2005. Влияние биоразнообразия на функционирование экосистемы: консенсус современных знаний. Экологические монографии 75: 3–35.

Хортон, Д. Э., Н. К. Джонсон, Д. Сингх, Д. Л.Суэйн, Б. Раджаратнам и Н. С. Диффенбо. 2015. Вклад изменений в атмосферной циркуляции в тенденции экстремальных температур. Природа 522: 465–469.

Хьюи, Р. Б., К. Дойч, Дж. Тьюксбери, Л. Витт, П. Герц, Х. Альварес Перес и Т. Гарланд. 2009. Почему ящерицы тропических лесов уязвимы к потеплению климата. Труды Королевского общества B 276: 1939–1948.

Huey, R. B., and J. G. Kingsolver. 1989. Эволюция термочувствительности характеристик эктотерма.Тенденции в экологии и эволюции 4: 131-135.

Хьюи Р. Б. и Р. Д. Стивенсон. 1979. Интеграция теплофизиологии и экологии эктотерм: обсуждение подходов. Американский зоолог 19: 357–366.

Хьюз, Т. П., К. Д. Андерсон, С. Р. Коннолли, С. Ф. Херон, Дж. Т. Керри, Дж. М. Лох, Эндрю Х. Бэрд и др. 2018 а . Пространственно-временные закономерности массового обесцвечивания кораллов в антропоцене. Science 359: 80–83.

Хьюз, Т.П., Дж. Т. Керри, М. Альварес-Норьега, Дж. Г. Альварес-Ромеро, К. Д. Андерсон, А. Х. Бэрд, Р. К. Бэбкок и др. 2017. Глобальное потепление и периодическое массовое обесцвечивание кораллов. Природа 543: 373–377.

Хьюз, Т. П., Дж. Т. Керри, А. Х. Бэрд, С. Р. Коннолли, А. Дитцель, К. М. Икин, С. Ф. Херон и др. 2018 б . Глобальное потепление трансформирует сообщества коралловых рифов. Природа 556: 492–496.

Хантингфорд, К., П. Д. Джонс, В. Н. Ливина, Т. М. Лентон и П.М. Кокс. 2013. Нет увеличения изменчивости глобальной температуры, несмотря на изменение региональных моделей. Природа 500: 327–330.

IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). 2014. Изменение климата 2014: сводный отчет. Вклад рабочих групп i, ii и iii в пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. МГЭИК, Женева.

Цзян Л. и П. Дж. Морин. 2004. Температурно-зависимые взаимодействия объясняют неожиданную реакцию сообществ конкурентов на потепление окружающей среды.Журнал экологии животных 73: 569–576.

Джон-Алдер, Х. Б., П. Дж. Морин и С. Лоулер. 1988. Тепловая физиология, фенология и распространение древесных лягушек. Американский натуралист 132: 506–520.

Джонс, К. Г., Дж. Х. Лоутон и М. Шахак. 1994. Организмы как экосистемные инженеры. Страницы 130–147 в Ф. Б. Самсон и Ф. Л. Кнопф, ред. Управление экосистемой. Спрингер, Нью-Йорк.

Йоргенсен, Л. Б., Х. Мальте и Дж. Овергаард.2019. Как оценить термостойкость Drosophila : объединение статических и динамических анализов толерантности для прогнозирования пределов теплового распределения. Функциональная экология 33: 629–642.

Кан, Б. 2015. На одном графике показан новый рекорд Эль-Ниньо. Климат Центральный. https://www.climatecentral.org/news/one-graph-shows-el-ninos-new-record-19693.

Келлерманн, В., С.Л. Чоун, М.Ф. Скоу, И. Эйткенхед, К. Дженион-Шиперс, А. Клемсон, М. Т. Скотт и К. М. Сгро. 2019.Сравнение кривых тепловых характеристик по признакам: насколько они согласованы? Журнал экспериментальной биологии 222: jeb193433.

Кингсолвер, Дж. Г., С. Э. Даймонд и Л. Б. Бакли. 2013. Тепловой стресс и последствия изменения климата для наземных эктотерм. Функциональная экология 27: 1415–1423.

Kingsolver, J. G., and J. Umbanhowar. 2018. Анализ и интерпретация критических температур. Журнал экспериментальной биологии 221: jeb167858.https://doi.org/10.1242/jeb.167858.

Кордас, Р. Л., К. Д. Харли и М. И. О’Коннор. 2011. Экология сообщества в мире потепления: влияние температуры на межвидовые взаимодействия в морских системах. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии 400: 218–226.

Лааксо, Дж., К. Лойтыноя и В. Кайтала. 2003. Шум окружающей среды и динамика популяций мерцательных простейших Tetrahymena thermophila в водных микрокосмах.Ойкос 102: 663–671.

Лимбергер Р., А. Питт, М. В. Хан и С. А. Викхэм. 2019. Пространственное страхование в мультитрофических метасообществах. Письма об экологии 22: 1828–1837.

Линдси, Х. А., Дж. Галли, С. Тейлор и Б. Керр. 2013. Эволюционное спасение от вымирания зависит от более низких темпов изменения окружающей среды. Природа 494: 463–467.

Loreau, M., N. Mouquet, and A. Gonzalez. 2003. Биоразнообразие как пространственная страховка в неоднородных ландшафтах.Труды Национальной академии наук США 100: 12765–12770.

Luhring, T. M., and J. P. DeLong. 2016. Хищничество изменяет форму кривых тепловых характеристик в зависимости от скорости роста популяции. Современная зоология 62: 501–505.

———. 2017. Переход от метаболизма к темпам роста популяции, чтобы понять, как температура акклиматизации влияет на тепловые характеристики. Интегративная и сравнительная биология 57: 103–111.

млн лет назад Г., В.Х. В. Рудольф и К. Ма. 2015. Экстремальные температуры изменяют демографические показатели, относительную приспособленность и структуру сообщества. Биология глобальных изменений 21: 1794–1808.

Мейнард-Смит, Дж. 1957. Температурная устойчивость и акклиматизация у Drosophila subobscura . Журнал экспериментальной биологии 34: 85–96.

МакГрэди-Стид, Дж., П. М. Харрис и П. Дж. Морин. 1997. Биоразнообразие регулирует предсказуемость экосистемы. Nature 390: 162–165.

МакКечни, А.Э., Вольф Б.О. 2010. Изменение климата увеличивает вероятность катастрофической гибели птиц во время волн экстремальной жары. Письма о биологии 6: 253–256.

Макманус, Л. К., В. В. Васконселос, С. А. Левин, Д. М. Томпсон, Дж. А. Клейпас, Ф. С. Каструччо, Э. Н. Курчицер и Дж. Р. Уотсон. 2020. Экстремальные температурные явления приведут к исчезновению кораллов в коралловом треугольнике. Биология глобальных изменений 26: 2120–2133.

Миль, Г. А., и К. Тебальди. 2004. Более интенсивные, более частые и продолжительные волны тепла в 21 веке.Science 305: 994–997.

Mora, C., and M. F. Maya. 2006. Влияние скорости повышения температуры динамического метода на жароустойчивость рыб. Журнал термобиологии 31: 337–341.

Морин, П. Дж. 2011. Экология сообщества. Wiley-Blackwell, Чичестер, Массачусетс.

Надо, К. П., М. К. Урбан и Дж. Р. Брайдл. 2017. Климат прошлого, настоящего и будущего определяет уязвимость к изменению климата. Тенденции в экологии и эволюции.32: 786–800.

Пандольфи, Дж. М., С. Р. Коннолли, Д. Дж. Маршалл и А. Л. Коэн. 2011. Прогнозирование будущего коралловых рифов в условиях глобального потепления и закисления океана. Наука. 33: 418–422.

Петчи, О. Л., А. Эклёф, К. Боррвалл и Б. Эбенман. 2008. Трофически уникальные виды уязвимы для каскадного исчезновения. Американский натуралист 171: 568–579.

Петчи, О. Л., и К. Дж. Гастон. 2006. Функциональное разнообразие: назад к истокам и смотрим в будущее.Письма об экологии 9: 741–758.

Петухов В., С. Рамсторф, С. Петри, Х. Дж. Шельнхубер. 2013. Квазирезонансное усиление планетарных волн и недавние экстремальные погодные условия в Северном полушарии. Труды Национальной академии наук США 110: 5336–5341.

Pfautsch, S., and M.A. Adams. 2013. Водный поток Eucalyptus regnans : борьба с летней засухой и рекордной волной тепла в 2009 году. Oecologia 172: 317–326.

Пёртнер, Х.О. 2001 Изменение климата и биогеография, зависящая от температуры: кислородное ограничение термостойкости у животных. Naturwissenschaften 88: 137–146.

Пёртнер, Х. О., К. Бок и Ф. К. Марк. 2017. Термическая толерантность с ограничениями по кислороду и емкости: соединяющая экологию и физиологию. Журнал экспериментальной биологии 220: 2685–2696.

Рамсторф С. и Д. Куму. 2011. Рост экстремальных явлений в теплеющем мире. Труды Национальной академии наук США 108: 17905–17909.

Ралл, Б. К., У. Брозе, М. Хартвиг, Г. Калинкат, Ф. Шварцмюллер, О. Вучич-Пестик и О. Л. Петчи. 2012. Универсальное изменение норм кормления по температуре и массе тела. Философские труды Королевского общества B 367: 2923–2934.

Основная группа разработчиков R. 2019. R: язык и среда для статистических вычислений. Фонд R для статистических вычислений, Вена. http://www.R-project.org/.

Rehfeld, K., T. Münch, S.Л. Хо и Т. Лэппл. 2018. Глобальные закономерности снижения изменчивости температуры от последнего ледникового максимума до голоцена. Природа 554: 356–359.

Резенде, Э. Л., Ф. Божинович, А. Силади и М. Сантос. 2020. Прогнозирование температурной смертности и отбора в естественных популяциях Drosophila . Наука 369: 1242–1245.

Резенде, Э. Л., Л. Э. Кастаньеда и М. Сантос. 2014. Толерантные ландшафты в термоэкологии. Функциональная экология 28: 799–809.

Робинсон, Дж. П., С. К. Уилсон, С. Дженнингс и Н. А. Грэм. 2019. Термический стресс вызывает устойчивые изменения сообществ рыб коралловых рифов. Биология глобальных изменений 25: 2739–2750.

Сардон, Дж. П. 2007. Жара 2003 года. Евронаблюдение 12: 11–12.

Шульте П. М., Т. М. Хили и Н. А. Фанг. 2011. Кривые тепловых характеристик, фенотипическая пластичность и временные шкалы температурного воздействия. Интегративная и сравнительная биология 51: 691–702.

Скрин, Дж. А. 2014. Арктическое усиление снижает колебания температуры в северных средних и высоких широтах. Изменение климата природы 4: 577–582.

Sears, M. W., E. A. Riddell, T. W. Rusch и M. J. Angilletta. 2019. Мир по-прежнему не плоский: уроки, извлеченные из взаимодействия организмов с неоднородностью окружающей среды в наземных средах. Интегративная и сравнительная биология 59: 1049–1058.

Синклер, Б. Дж., К. Э.Маршалл, М. А. Сьюэлл, Д. Л. Левеск, К. С. Виллет, С. Слотсбо, Ю. Донг и др. 2016. Можем ли мы предсказать реакцию эктотерма на изменение климата, используя кривые тепловых характеристик и температуру тела? Письма об экологии 19: 1372–1385.

Сомеро, Г. Н. 2020. Клеточная реакция на стресс и температура: функция, регуляция и эволюция. Журнал экспериментальной зоологии A 333: 379–397.

Сандей, Дж. М., А. Э. Бейтс, М. Р. Кирни, Р. К. Колуэлл, Н. К. Дулви, Дж.Т. Лонгино и Р. Б. Хьюи. 2014. Запас термобезопасности и необходимость терморегулирующего поведения в зависимости от широты и высоты. Труды Национальной академии наук США 111: 5610–5615.

Тербланш, Дж. С., Дж. А. Дир, С. Клюзелла-Труллас, К. Дженион и С. Л. Чоун. 2007. Критические тепловые пределы зависят от методологического контекста. Труды Королевского общества B 274: 2935–2942.

Томпсон, Р. М., Дж. Бердалл, Дж. Берингер, М.Грейс, П. Сардина. 2013. Средства и крайности: внесение изменчивости в эксперименты по изменению климата на уровне сообществ. Письма по экологии 16: 799–806.

Тилианакис, Дж. М., Р. К. Дидхэм, Дж. Бакомпт и Д. А. Уордл. 2008. Глобальные изменения и взаимодействия видов в наземных экосистемах. Письма по экологии 11: 1351–1363.

Урбан, М. С. 2015. Повышение риска исчезновения в результате изменения климата. Наука 348: 571–573.

Урбан, М. К., Дж.Дж. Тьюксбери и К. С. Шелдон. 2012. На пути к столкновению: конкуренция и различия в расселении создают не аналогичные сообщества и вызывают вымирание во время изменения климата. Труды Королевского общества B 279: 2072–2080.

Вассер, Д. А., Дж. П. ДеЛонг, Б. Гилберт, Х. С. Грейг, К. Д. Г. Харли, К. С. Макканн, В. Сэвидж и др. 2013. Увеличение колебаний температуры представляет больший риск для видов, чем потепление климата. Труды Королевского общества B 281: 20132612.

Винагре, К., I. Leal, V. Mendonça и A. A. V. Flores. 2015. Влияние скорости потепления на критические тепловые максимумы крабов, креветок и рыб. Журнал термобиологии 47: 19–25.

Уолберг, П. Б. и Э. Дж. Грин. 2021. Данные из: Скорость потепления изменяет последовательность разборки в экспериментальных сообществах. Американский натуралист, Цифровой репозиторий Dryad, https://doi.org/10.5061/dryad.qjq2bvqgg.

Wagg, C., S. F. Bender, F. Widmer, and M. G. A. Van Der Heijden. 2014 г.Биоразнообразие почв и состав почвенного сообщества определяют многофункциональность экосистемы. Труды Национальной академии наук США 111: 5266–5270.

Wang, S., and M. Loreau. 2014. Стабильность экосистемы в космосе: изменчивость α, β и γ. Письма по экологии 17: 891–901.

Уорнер М. Э., У. К. Фитт и Г. В. Шмидт. 1999. Повреждение фотосистемы II у симбиотических динофлагеллят: детерминант обесцвечивания кораллов. Труды Национальной академии наук США 96: 8007–8012.

Велберген, Дж. А., С. М. Клозе, Н. Маркус и П. Эби. 2008. Изменение климата и влияние экстремальных температур на австралийских летучих лисиц. Труды Королевского общества B 275: 419–425.

Wernberg, T., D. A. Smale, F. Tuya, M. S. Thomsen, T. J. Langlois, T. De Bettignies, S. Bennett, and C. S. Rousseaux. 2012. Экстремальное климатическое событие изменяет структуру морской экосистемы в глобальной горячей точке биоразнообразия. Изменение климата природы 3: 78–82.

Whitman, S., G. Good, E. R. Donoghue, N. Benbow, W. Shou и S. Mou. 1997. Краткие обзоры общественного здравоохранения. Американский журнал общественного здравоохранения 87: 1515–1518.

Уильямс, А. П., К. Д. Аллен, А. К. Макалади, Д. Гриффин, К. А. Вудхаус, Д. М. Меко, Т. В. Светнам и др. 2013. Температура как мощный фактор стресса от засухи в лесах и гибели деревьев. Изменение климата природы 3: 292–297.

Райт, Дж. П., К. Дж. Джонс и А. С. Флеккер. 2002. Экосистемный инженер, бобр, увеличивает видовое богатство в ландшафтном масштабе.Oecologia 132: 96–101.

Завалета, Э., Дж. Пасари, Дж. Мур, Д. Эрнандес, Х. Эрнандес, К. Б. Саттл и К. К. Уилмерс. 2009. Ответ экосистемы на разрушение сообщества. Анналы Нью-Йоркской академии наук 1162: 311–333.

Зипкин, Э. Ф., Г. В. ДиРензо, Дж. М. Рэй, С. Россман и К. Р. Липс. 2020. Разнообразие тропических змей сокращается после повсеместной потери земноводных. Наука 367: 814–816.

Является ли разборка микротрубочек спусковым механизмом для акклиматизации к холоду? | Физиология растений и клетки

Аннотация

Холодная акклиматизация прослежена у трех сортов озимой пшеницы ( Triticum aestivum L.), которые различаются по морозостойкости, используя рост корней в качестве индикатора. Во время акклиматизации (после 7 дней при 4 ° C) скорость роста постепенно восстанавливалась. Восстановление было быстрым у толерантных сортов, медленным — у чувствительных. Развитие толерантности к замораживанию сопровождалось сильным холодовым шоком, проводимым через различные временные интервалы акклиматизации. У толерантных сортов акклиматизация протекала быстрее. За микротрубочками наблюдали в период акклиматизации. Быстрая, но временная частичная разборка устойчивых сортов предшествовала образованию устойчивых к холоду микротрубочек и восстановлению скорости роста.Напротив, эта временная разборка отсутствовала у чувствительного сорта. Когда временная разборка была искусственно вызвана импульсной обработкой антимикротрубочковым гербицидом пронамидом, это могло вызвать устойчивость к замерзанию. Появление устойчивых к холоду микротрубочек сопровождалось снижением количества изотипов α-тубулина типа TUA1 / 2. Эти находки обсуждаются в отношении роли разборки микротрубочек в восприятии низкотемпературного стресса.

(получено: 20 ноября 2002 г.; принято: 8 мая 2003 г.)

Introduction

В умеренном климате урожайность ограничивается низкими температурами.Ограничивающим фактором является не фотосинтез, а высокая чувствительность роста к холоду. Как следствие, урожайность в весенний период ограничивается задержкой разворачивания листьев (Watson 1952). Выведение морозоустойчивых сортов пшеницы, которые можно высаживать осенью и которые способны пережить зиму, так что развитие листьев ускоряется в начале весеннего сезона, стало крупным прорывом в обеспечении продовольственной безопасности регионов с умеренным климатом в течение этого периода. первая половина прошлого века.

Толерантность к низкой температуре включает два явления, которые опосредуются разными механизмами: Устойчивость к холоду, но незамерзающим температурам (ниже 10 ° C) называется толерантностью к холоду, и ее следует четко отличать от толерантности к замерзанию. Необратимые повреждения, вызванные температурами выше точки замерзания, довольно часто встречаются у сельскохозяйственных культур, происходящих из тропических или субтропических регионов, таких как огурцы, дыни, табак, кукуруза, рис или хлопок. Это было исследовано как так называемое Erkältung (переохлаждение) еще в конце 19 века (Molisch 1897).Механизмы, ответственные за повреждение от переохлаждения, все еще далеки от ясности, но цитоскелет, по-видимому, является одной из основных целей: поток цитоплазмы, переносимый актомиозином, блокируется в течение нескольких минут, когда температура падает до 10 ° C в огурце или помидоре (Sachs 1865, Woods et al. 1984, Tucker and Allen 1986), тогда как у устойчивых к холоду видов она может опускаться до 0 ° C (Lyons 1973). Чувствительность к охлаждению тесно связана с критической температурой, которая может вызвать разборку микротрубочек (Jian et al.1989).

Устойчивость к замерзанию, с другой стороны, зависит от целей и механизмов, не связанных с цитоскелетом. Основная проблема во время замораживания — это кристаллы льда, которые разрушают внутренние и внешние мембраны, что приводит к немедленной гибели клеток (Burke et al. 1976) или блокирует доступ к воде, что приводит к стрессу от засухи (Mazur 1963). Многочисленные исследования показали, что этого можно предотвратить с помощью белков-антифризов, которые предотвращают вредные фазовые переходы мембран (см. Обзор Guy 1999).Напр., Белок COR15a, как было показано, стабилизирует ламеллярную фазу пластид против индуцированной замораживанием дегидратации мембраны (Steponkus et al. 1998).

Морозостойкость содержит сильный генетический компонент с четкими различиями между видами и даже разными сортами одной и той же культуры. Но даже между особями одного и того же сорта устойчивость к замораживанию может значительно различаться в зависимости от статуса развития растения. Устойчивость к замораживанию может быть приобретена во время охлаждения перед замораживанием, этот процесс называется акклиматизацией к холоду.Таким образом, постепенное снижение температуры в осенний период вызовет у озимых культур приобретенную морозостойкость. Акклимацию к холоду традиционно связывают с увеличением содержания абсцизовой кислоты (Chen et al. 1983), потому что стресс от холода и засухи вызывает аналогичные изменения в экспрессии генов (недавний обзор см. Thomashow 2001). Однако многочисленные отчеты показали, что полное проявление устойчивости к холоду потребует акклиматизации к холоду (например, Mohapatra et al. 1988, Yu and Griffith 2001), а некоторые гены, которые индуцируются во время акклиматизации к холоду, не могут быть запущены абсцизовой кислотой. (Мянтюля и др.1995 г., Medina et al. 1999). Это открытие подтверждает модель, в которой, помимо абсцизовой кислоты, второй путь, независимый от абсцизовой кислоты, способствует приобретению устойчивости к замораживанию. Исследования мутантов Arabidopsis стимулировали модель (для обзора см. Thomashow 2001), где индуцированный холодом приток кальция запускает каскад киназ, ингибируя репрессоры транскрипции, такие как HOS1, так что конститутивно экспрессируемые факторы транскрипции, такие как ICE, могут активировать транскрипционный каскад. каскад (инициированный фактором транскрипции CBF), который завершится экспрессией средств защиты от замерзания, таких как белки COR.Далеко не ясно, где этот путь сливается с передачей сигналов, индуцированной абсцизовой кислотой, но он вполне может быть относительно ниже этого каскада, например, на промоторах-мишенях CBF.

Поскольку микротрубочки разбираются в ответ на низкую температуру, они являются основными кандидатами на ярко выраженную чувствительность к холоду при росте клеток. Как и ожидалось, микротрубочки чрезвычайно чувствительны к холоду у видов, чувствительных к холоду, тогда как они сохраняются при низких температурах у устойчивых к холоду видов (Jian et al.1989). У хлопка, видов, чувствительных к холоду, антимикротрубочковые препараты значительно ускоряют и усиливают переохлаждение, тогда как предварительная обработка абсцизовой кислотой предотвращает переохлаждение и противодействует сенсибилизирующему эффекту антимикротрубочковых препаратов. Повреждение от переохлаждения сопровождается разрушением сети микротрубочек, и абсцизовая кислота предотвращает это разрушение микротрубочек (Rikin et al. 1980, Rikin et al. 1983).

Роль микротрубочек в толерантности к замораживанию, однако, кажется другой: когда разборка микротрубочек подавляется с помощью таксола, это ухудшает холодовую акклиматизацию (Kerr and Carter 1990, Bartolo and Carter 1991).С другой стороны, после завершения акклиматизации к холоду разборка микротрубочек в ответ на шок замораживания предотвращается (Pihakaski-Maunsbach and Puhakainen 1995, Wang and Nick 2001), что указывает на то, что разборка является временным событием, которое может быть связано с сигналом зондирование. Фактически, приток кальция, который, по-видимому, запускает холодовую акклиматизацию (Monroy et al. 1993), заметно усиливается блокаторами сборки микротрубочек (Mazars et al. 1997). Это подтвердит роль микротрубочек как «термометров», которые модулируют индукцию акклиматизации к холоду.

В предыдущей публикации (Wang and Nick 2001) мы показали для китайского сорта озимой пшеницы, что микротрубочки приобретают устойчивость к холоду в ответ на акклиматизацию к холоду, демонстрируя функцию микротрубочек как эффекторов акклиматизации к холоду. В настоящей работе мы рискнули спросить, выполняют ли микротрубочки дополнительную функцию в процессе зондирования, запускающего холодовую акклиматизацию. Поэтому мы проследили ответы микротрубочек во время различных фаз акклиматизации к холоду, используя три сорта озимой пшеницы, которые различаются по морозостойкости (Хохлова и др.1997): Albidum 114 отличается крайней морозостойкостью, Мироновская 808 — умеренной, а Безостая 1 — только слабой морозостойкостью. Мы наблюдали (1), что акклиматизация к холоду происходит быстрее у морозостойких сортов, (2) ранняя временная разборка микротрубочек достаточна для эффективной индукции акклиматизации, и (3) что α-тубулины типа TUA1 / 2 снижаются. -регулируется у морозостойких сортов при акклиматизации к холоду.

Результаты

У морозоустойчивых сортов быстрее проходит акклиматизация к холоду

Рост корней отслеживали с течением времени при различных температурных режимах у сорта Albidum 114 (высокая морозостойкость; рис.1А), Мироновская 808 (промежуточная морозостойкость; рис. 1Б) или Безостая 1 (низкая морозостойкость; рис. 1С). В контрольных условиях (25 ° C, закрашенные квадраты на рис. 1A – C) скорость роста постепенно снижалась с увеличением времени культивирования у всех трех сортов с максимума примерно 20 мм d ^–1 на 2 день до 5– 10 мм ^. d ^–1 на 7-е сутки. Снижение было наиболее резким для Albidum 114 (где максимальная скорость роста была достигнута позже, чем у других сортов), несколько медленнее для Мироновской 808 и еще менее выражено для Безостой 1.Когда корни подвергались воздействию морозного шока (–7 ° C в течение 2 часов), они погибали, так что рост полностью прекращался (данные не показаны). Когда корни культивировали при 4 ° C (белые квадраты на рис. 1A – C), рост первоначально подавлялся, но возобновлялся после задержки в несколько дней. Эта задержка была меньше для Альбидума 114 и Мироновской 808 (около 3 суток), больше для Безостой-1 (около 4 суток). Чтобы проверить, связано ли это восстановление скорости роста с появлением устойчивости к замораживанию, корни подвергали воздействию холодового шока в разное время периода акклиматизации, и скорость роста отслеживалась в течение дня после шоковой обработки (стрелки и закрашенные треугольники на рис. Инжир.1A – C). Когда холодовой шок применялся до восстановления роста, корни погибали и не росли, что указывает на то, что они не приобрели морозостойкость. Когда морозостойкие сорта применяли холодовым шоком во время фазы восстановления скорости роста, корни выживали и росли еще быстрее в течение первого дня после шока по сравнению с акклиматизированными образцами без холодового шока (сравните закрашенные треугольники с открытыми квадраты на рис. 1А, Б). Опять же, это отличалось для чувствительного к замораживанию сорта Безостая 1 (рис.1С): Здесь устойчивость к замерзанию отставала от восстановления скорости роста. Когда холодовой шок применяли поздно после восстановления роста, скорость роста не изменилась по сравнению с необработанными акклиматизированными корнями. Это свидетельствовало о том, что корни приобрели полную морозостойкость. Такая ситуация наблюдалась вскоре после 4-го дня акклиматизационной обработки для морозоустойчивых сортов Альбидум 114 и Мироновская 808, тогда как для чувствительного к замораживанию сорта Безостая 1 она была достигнута только после 6-го дня.Этот физиологический анализ показывает, что у морозоустойчивых сортов быстрее проходит акклиматизация к холоду.

У морозоустойчивых сортов

микротрубочки приобретают устойчивость к холоду при акклиматизации.

Кортикальные микротрубочки наблюдались на протяжении всего периода акклиматизации в апикальной зоне корня для всех трех сортов и для всех тканей корня. Тем не менее, клетки внешней коры оказались наиболее отзывчивыми, и поэтому они были в центре внимания настоящей работы.Хотя за поведением микротрубочек следили через зону меристемы, удлинения и дифференцировки корня, настоящее исследование ограничивается проксимальной зоной удлинения, где ответ микротрубочек был наиболее выражен. Во время подготовительных исследований, включающих маркировку различных корневых регионов, было обнаружено, что относительная зональность этих трех сортов схожа. Общая длина от кончика корня до зарождения корневых волосков была одинаковой для сортов Альбидум 114 и Мироновская 808.Он был несколько снижен (примерно на 10–15%) у сорта Безостая 1. Для проверки устойчивости микротрубочек к холоду их провоцировали замораживанием (–7 ° C в течение 2 часов), уже использовавшимся для проверки устойчивости к замораживанию. роста и по сравнению с ситуацией до этого непростого шока.

У сорта Albidum 114 (характеризующегося высокой устойчивостью к замораживанию) микротрубочки были разобраны на короткие фрагменты в ответ на вызывающий шок замораживания (сравните A и D, рис.2). После 0,5 дня акклиматизации они показали значительные признаки частичной разборки (рис. 2А), и это ухудшилось еще больше в ответ на шок от замораживания (рис. 2D).

Интересно, что через 1 день после акклиматизации интенсивность флуоресценции увеличивалась (Рис. 2G, H), что приводило к впечатлению увеличенного связывания микротрубочек. Параллельно со временем акклиматизации исчез эффект замораживания. Ориентация массивов микротрубочек различалась между соседними клетками.На протяжении всего периода акклиматизации преобладали косые микротрубочки. Очень похожая картина наблюдалась у сорта Мироновская 808 (характеризовавшегося промежуточной морозостойкостью). Отличия от сорта Albidum 114 заключались в менее выраженной начальной частичной разборке (через 0,5 дня акклиматизации), а также в менее выраженном последующем увеличении интенсивности флуоресценции (рис. 2B, E).

Напротив, реакция сорта Безостая 1 (характеризуемого низкой морозостойкостью) была характерно иной (рис.2С, Е). У этого сорта во время раннего периода акклиматизации микротрубочки не демонтировались в ответ на шок замораживания, и они не демонстрировали временную частичную разборку после 0,5 дня акклиматизации. В отличие от ранней фазы акклиматизации, микротрубочки разбирались, когда шок замораживания применялся во время поздней фазы акклиматизации. Когда частотные распределения по ориентации микротрубочек были построены по всей популяции клеток (данные не показаны), прогрессивное увеличение массивов поперечных микротрубочек стало очевидным во время более поздней фазы акклиматизации.

Поскольку степень разборки микротрубочек, вызванной замораживанием, варьировалась в зависимости от популяции клеток, а сорта различались по плотности их сети микротрубочек (сравните, например, A, B и C, рис. 2), целостность микротрубочек После сети был проведен количественный анализ изображений с использованием алгоритма, описанного в Wang and Nick (2001): сетка зондирующих линий заданной длины накладывается на изображение ячейки таким образом, чтобы линии были ориентированы перпендикулярно массиву микротрубочек (рис.3D). Изображения были обработаны (подробности см. В разделе «Материалы и методы»), так что интегральная плотность вдоль этой линии пропорциональна количеству пересеченных пучков микротрубочек, независимо от кажущейся толщины пучка или кажущейся интенсивности флуоресценции. Для неповрежденного массива микротрубочек это количество пересекающихся микротрубочек (называемое «частотой микротрубочек») будет большим. Для массива микротрубочек, который частично разобран, вероятность того, что зондирующая линия попадет в микротрубочку, снижается, как показано в примере, показанном на рис.3D. Таким образом, частота микротрубочек может быть использована как мера целостности микротрубочек и нанесена на график в зависимости от периода акклиматизации до и после сильного шока замораживания (Рис. 3A – C). Это показывает четкое различие в образцах реакции трех сортов. У сортов Albidum 114 и Mironovskaya 808 (рис. 3A, B) частота микротрубочек временно падает через 0,5 дня акклиматизации, но позже восстанавливается до исходного уровня. Сложный шок замораживания резко снижает эту частоту на ранних этапах акклиматизации, тогда как это снижение постепенно исчезает, когда шок замораживания применяется на более поздних этапах акклиматизации.Оба изменения более выражены у сорта Альбидум 114, но отчетливо присутствуют и у сорта Мироновская 808. Напротив, у сорта Безостая 1 (рис. 3С) не наблюдается ни временного снижения, ни последующего восстановления частоты микротрубочек. У этого сорта частота микротрубочек непрерывно снижается в течение периода акклиматизации. Шок от замораживания вызывает уменьшение частоты микротрубочек, как и у других сортов. Однако, в отличие от других сортов, это сокращение не так заметно вначале, но остается более или менее постоянным даже на более поздних этапах акклиматизации.

Таким образом, реакцию микротрубочек во время акклиматизации к холоду и в ответ на вызывающий шок от замораживания можно резюмировать следующим образом. Микротрубочки более восприимчивы к разборке под действием холода на ранней стадии акклиматизации у двух сортов, когда восстановление скорости роста при акклиматизации происходит быстро (рис. 1A, B). Менее восприимчивы они у сорта Безостая 1, у которого восстановление темпов роста при акклиматизации задерживается (рис. 1В). Микротрубочки становятся все более устойчивыми к тяжелому шоку замораживания у сортов Альбидум 114 и Мироновская 808, но не у сорта Безостая 1.У сортов Albidum 114 и Mironovskaya 808 микротрубочки приобретают устойчивость к тяжелому шоку замораживания до того, как станет очевидным восстановление скорости роста (сравните рис. 1A, B и рис. 3A, B). Это предполагает, что сопротивление микротрубочек не может быть следствием восстановленного роста, и что сопротивление микротрубочек недостаточно, чтобы опосредовать восстановление скорости роста.

Холодная акклиматизация может быть вызвана пронамидом

Было обнаружено, что устойчивые к замораживанию сорта демонстрируют временную и частичную разборку микротрубочек во время ранней фазы акклиматизации к холоду, тогда как у чувствительных сортов такая разборка отсутствует.

Поэтому мы рискнули спросить, может ли устойчивость к замораживанию быть вызвана у Безостая 1 искусственной, обратимой разборкой микротрубочек, индуцированной инкубацией с 50 мкМ пронамида за 2 часа до начала эксперимента (Nick et al. 1991). Пронамид был вымыт через 12 часов после начала эксперимента (т.е. после времени инкубации 14 часов). Эта обработка оставила практически неизменным рост как при культивировании при 25 ° C, так и при культивировании при 4 ° C (рис. 4A – C, + колонка pron).Тем не менее, он действительно улучшил показатели роста после сложного шока замораживания даже у чувствительного сорта Безостая 1. Интересно, что у этого сорта шок замораживания, проведенный после обработки пронамидом и последующего культивирования при 4 ° C, дал прирост длины, равный необработанных контрольных корней, культивируемых при 25 ° C. Это означает, что у этого чувствительного сорта, у которого микротрубочки не разбираются в течение раннего периода акклиматизации (рис. 2C, F, 3C), высокая степень сопротивления замораживанию может быть вызвана искусственным индуцированием временной разборки микротрубочек (рис.4С).

Чтобы проверить, сопровождается ли приобретенная устойчивость роста к холоду сопротивлением микротрубочек к вызывающему шоку замораживания, микротрубочки визуализировали во время обработки пронамидом и на 2 день акклиматизации до и после вызывающего шока замораживания (рис. 4D, E). В отличие от необработанного контроля при акклиматизации (фиг. 4D), обработанные пронамидом клетки характеризовались фрагментированными, частично разобранными микротрубочками (фиг. 4E). После 2 дней акклиматизации необработанные контроли демонстрировали четкие признаки частичной разборки микротрубочек, тогда как было обнаружено, что микротрубочки в обработанном пронамидом образце восстановились по сравнению с ситуацией во время лечения пронамидом.Однако решающая разница наблюдалась, когда эти клетки подвергались воздействию шока замораживания. В то время как микротрубочки демонтировались почти полностью в необработанном контроле (фиг. 4D), они сохраняли полную целостность в образце, обработанном пронамидом (фиг. 4E).

Эти данные показывают, что у сорта, чувствительного к замораживанию, временная обратимая разборка микротрубочек, вызванная пронамидом, может имитировать все аспекты акклиматизации к холоду, наблюдаемые у устойчивых к замораживанию сортов. Это включает устойчивость к холоду роста, а также устойчивость микротрубочек к холоду.

Холодовая акклиматизация связана с изменением структуры субпопуляций тубулина

Антитела были получены против карбоксиконцевых пептидов (рис. 5A) из трех известных α-тубулинов риса (Qin et al. 1997) и использовались для отслеживания экспрессии различных популяций α-тубулина во время акклиматизации к холоду в корнях трех пшениц. сорта.

Когда после акклиматизации к холоду был проведен вестерн-блоттинг всех экстрактов корней, было обнаружено, что общий уровень α-тубулинов (определяемых антителом DM1A) снижался во время акклиматизации у устойчивых к замораживанию сортов Albidum 114 и Mironovskaya 808. тогда как у сорта Безостая 1, чувствительного к замораживанию, он оставался неизменным (рис.5Б). Сигнал, полученный с антителом TUBA1, показал аналогичную картину, хотя снижение, наблюдаемое у толерантных сортов, было менее выраженным. Напротив, сигнал с антителом TUBA2 заметно снизился у толерантных сортов, но оставался постоянным у Безостой 1. Антитело TUBA3 показало постоянный сигнал в Альбидуме 114, небольшое снижение со временем у Мироновской 808 и явное увеличение у Безостой 1. Эти изменения субпопуляций тубулина можно обнаружить примерно со 2-го дня после начала акклиматизации (рис.5B), т.е. позже, чем частичная разборка микротрубочек, наблюдаемая у морозоустойчивых сортов во время ранней фазы акклиматизации (рис. 2A, B, 3A, B).

Мы спросили, может ли обработка пронамидом, индуцирующая устойчивость к замораживанию у Безостой (рис. 4C – E), вызвать снижение сигнала TUBA2 у Безостой 1. Когда сигнал TUBA2 у этого сорта в начале акклиматизации был по сравнению с тем, что через 4 дня акклиматизации, было обнаружено, что он подавлен в корнях, которые временно обрабатывали пронамидом (рис.5С). Напротив, он оставался постоянным в акклиматизированных корнях, которые не подвергались обработке пронамидом. Это означает, что изменения в структуре популяций α-тубулина, типичные для акклиматизации двух устойчивых к замораживанию сортов, также могут быть имитированы обработкой пронамидом.

Когда количество тирозинилированного α-тубулина, оцененное с помощью ATT и антител YL1 / 2 (Wiesler et al. 2002), отслеживается с течением времени, наблюдается очень быстрое изменение (рис. 5D) у всех трех сортов ( Инжир.5E). Напротив, содержание общего α-тубулина по оценке антител к DM1A остается постоянным в течение первых 3 дней акклиматизации. Обилие эпитопа, обнаруженного с помощью ATT и YL1 / 2 (предположительно представляющего тирозинилированный α-тубулин), увеличивается в течение первого дня акклиматизации, то есть одновременно с частичной разборкой микротрубочек у устойчивых к замораживанию сортов. Интересно, что до акклиматизации сигнал ATT наиболее выражен у Albidum 114 и практически не обнаруживается у Bezostaya 1 (рис.5E). Опять же, сигнал для DM1A как мера общего α-тубулина не различается между сортами. Это указывает на то, что микротрубочки более динамичны у Albidum 114 и Mironovskaya 808 по сравнению с Bezostaya 1.

Таким образом, реакция тубулинов на холодовую акклиматизацию отличается у морозоустойчивых сортов Albidum 114 и Mironovskaya 808 по сравнению с чувствительным к замораживанию сортом Безостая 1. Эпитопы, распознаваемые антителом TUBA2, подавляются у устойчивых к замораживанию сортов, но не у сортов, чувствительных к замораживанию.Эпитопы, распознаваемые антителом TUBA3, остаются постоянными в Albidum 114, немного уменьшаются в Mironovskaya 808 и увеличиваются в Bezostaya 1. Подавление сигнала TUBA2 может быть запущено в чувствительном к замораживании сорте обработкой пронамидом. Сигналы ATT и YL1 / 2 (вероятно, измеряющие долю тирозинилированного α-тубулина) увеличиваются в течение первого дня акклиматизации к холоду у всех сортов, но тирозинилированный α-тубулин уже априори более распространен у устойчивых к заморозке сортов, что указывает на то, что микротрубочки априори более динамичны, чем у сорта Безостая 1.

Обсуждение

Устойчивость к замерзанию связана с эффективностью акклиматизации к холоду

Холодная акклиматизация прослежена в корнях трех сортов озимой пшеницы, различающихся по степени морозостойкости (Хохлова и др., 1997). Первоначально рост корней был заблокирован, но восстановился после задержки в несколько дней при 4 ° C. Это восстановление было более быстрым у морозоустойчивых сортов Альбидум 114 и Мироновская 808 по сравнению с морозоустойчивым сортом Безостая 1 (рис.1). Одновременно с этим восстановлением роста корней ткань приобрела повышенную устойчивость к тяжелому шоку от замораживания, который вызвал необратимые повреждения у неаклимированных контрольных животных. Опять же, эта толерантность развивалась быстрее у двух морозостойких сортов, тогда как у Безостой 1 она отставала почти на 2 дня. У Безостой 1 толерантность отставала почти на 2 дня и проявлялась даже позже, чем восстановление роста. Относительная зональность, а также расстояние между кончиками корня и зарождением корневых волосков были сопоставимы между сортами (различия находились в диапазоне 10–15%, как было обнаружено в ходе подготовительных исследований).Более того, сорта различаются не по амплитуде скорости роста (которая обычно примерно на одну пятую ниже у Безостой-1), а в качественной разнице в начале выздоровления и появлении морозостойкости. Эти временные исследования демонстрируют, что два устойчивых к замораживанию сорта быстро восстанавливают рост и быстро развивают устойчивость к сложному шоку от замерзания.

Первоначальная разборка микротрубочек является маркером эффективной акклиматизации к холоду

Было обнаружено, что микротрубочки частично и временно разлагаются во время ранней фазы акклиматизации к холоду у сортов Albidum 114 и Mironovskaya 808 (рис.2A, B, 3A, B), тогда как они остались нетронутыми у чувствительного к замораживанию сорта Безостая 1 (рис. 2C, 3C). Это открытие, на первый взгляд, удивительно, поскольку можно было бы ожидать, что устойчивость к замораживанию отражается сопротивлением микротрубочек к холоду. Ситуация иная, когда рассматриваются заключительные стадии процесса акклиматизации: в то время как у Albidum 114 и Mironovskaya 808 микротрубочки выдерживают сложный шок от замораживания (рис. 2A, B, D, E, 3A, B), они почти полностью разобраны. в Безостой 1 (рис.2C, F, 3C). Это согласуется с предыдущими открытиями для ржи (Kerr and Carter 1990, Pihakaski-Maunsbach and Puhakainen 1995) и китайского сорта озимой пшеницы (Wang and Nick 2001), где микротрубочки приобретали устойчивость к холоду в ответ на акклиматизацию к холоду. Однако эти исследования изучали окончательную ситуацию. Насколько нам известно, настоящая работа является первым исследованием, в котором ранние фазы акклиматизации к холоду были изучены в отношении микротрубочек. Таким образом, эффективная акклиматизация к холоду сопровождается микротрубочками, которые сначала легко разбираются в ответ на охлаждение, но позже реорганизуются в полностью устойчивый к холоду массив.Интересно, что микротрубочки в неакклимированных корнях одних и тех же трех сортов пшеницы различаются по своей чувствительности к оризалину (Олиневич и др., 2002): повреждение микротрубочек, вызванное оризалином, было наиболее выражено в Albidum 114, затем у Mironovskaya 808 и почти отсутствовало у Bezostaya 1. Это говорит о том, что изначальная предрасположенность микротрубочек к факторам деполимеризации (холоду в нашем исследовании или оризалину) является маркером эффективной акклиматизации к холоду.

Первоначальной разборки микротрубочек достаточно, чтобы вызвать холодовую акклиматизацию

Корреляция между частичной и временной разборкой микротрубочек во время ранней фазы акклиматизации к холоду и эффективностью акклиматизации указывает на причинную связь, но не доказывает ее.Поэтому мы спросили, что происходит, когда эту разборку искусственно вводят в чувствительный к замерзанию сорт Безостая 1 с использованием пронамида (рис. 4) в начале акклиматизации. Мы заметили, что обработка пронамидом может имитировать все протестированные аспекты, сопровождающие эффективную акклиматизацию устойчивых к замораживанию сортов. Это включает устойчивость роста корня к сложному шоку замораживания и восстановление роста корня (рис. 4C), а также образование устойчивых к замораживанию микротрубочек (рис.4D, E) и подавление тубулинов группы TUBA2 (рис. 5C). Другими словами, лечение пронамидом может заменить акклиматизацию к холоду.

Эксперименты с пронамидом показывают, что начальная частичная разборка микротрубочек достаточна для эффективной индукции холодоустойчивости.

Приобретенная холодостойкость микротрубочек связана с изменениями изотипического состава

Используя антисыворотку, которая различает три изотипа α-тубулина риса, во время акклиматизации можно было наблюдать изменения экспрессии различных эпитопов.Из-за большого сходства между более многочисленными и различными изотипами, присутствующими в пшенице, невозможно различить изотипы по отдельности без перекрестной реакции. Изотипы группы TUBA2 подавляются во время акклиматизации к холоду у Albidum 114 и Mironovskaya 808, тогда как они остаются более или менее постоянными у Bezostaya 1. Напротив, изотипы группы TUBA3, которые либо остаются постоянными, либо уменьшаются у морозостойких сортов. , заметно активированы на Безостой 1.У Albidum 114 и Mironovskaya 808 эти изменения (рис. 5В) происходят в то время, когда становится очевидным сопротивление замораживанию роста (рис. 1А, В) и микротрубочек (рис. 2С, D). Это говорит о том, что устойчивые к холоду микротрубочки, характерные для полностью акклиматизированных корней, обеднены изотипами группы TUBA2. В Безостой 1 наблюдается сильное увеличение изотипов группы TUBA3 в ответ на охлаждение. Временной характер этих изменений изотипического состава помещает их ниже по течению акклиматизации.Эти изменения явно являются следствием акклиматизации к холоду, а не причиной. Однако они могут быть маркерами измененного связывания белков, ассоциированных с микротрубочками (MAP), которые действуют как стабилизаторы. Увеличение интенсивности флуоресценции в микротрубочках устойчивых к замораживанию сортов (рис. 2G, H) может быть вызвано увеличением связывания микротрубочек. Мы планируем проверить эту идею с помощью комбинации электронной микроскопии и иммунолокализации с использованием гетерологичных антител против растительных MAP.

Увеличение динамики микротрубочек на ранней стадии холодовой акклиматизации

В отличие от изменений в изотипическом составе, которые происходят относительно поздно, относительное количество эпитопа, распознаваемого антителом ATT, увеличивалось уже в течение первого дня акклиматизации (рис.5D). Сигнал АТТ, вероятно, представляет собой тирозинилированную часть α-тубулинов, хотя нельзя исключить, что реактивность этого антитела с разными изотипами различается. Чтобы проверить эту возможность, мы проверили, наблюдается ли быстрое увеличение, визуализируемое антителом ATT, с антителом YL1 / 2 (Kilmartin et al., 1982), специфичность которого преимущественно зависит от концевого тирозина и кислотного остатка (глутамата или аспартата). в позиции 450. Поскольку быстрое нарастание сигнала наблюдается и для YL1 / 2 (рис.5D), мы не думаем, что это связано не с изменениями в паттерне изотипов (более того, мы не можем наблюдать такие изменения с антителами TUBA1-3 на этой ранней стадии), а с изменениями в пропорции тирозинилированного α-тубулина. Такой ответ наблюдается у всех трех сортов. Однако интересно, что содержание тирозинированного α-тубулина априори выше у Albidum 114, несколько ниже у Мироновской и намного ниже у Безостой 1 (рис. 5E). Тубулинилкарбоксипептидаза, отвечающая за детирозинирование тубулина, преимущественно действует на тубулин, который собирается в микротрубочки.Хотя первоначально считалось, что это причина стабильности микротрубочек, позже было обнаружено, что детирозинирование является ее следствием (Skoufias and Wilson 1998). Чем короче время жизни данной микротрубочки, тем выше ее содержание в тирозинилированном α-тубулине, который избежал расщепления тубулинилкарбоксипептидазой. Таким образом, относительное количество тирозинилированного α-тубулина может использоваться как маркер различий в динамике микротрубочек даже внутри данной клетки (Wiesler et al. 2002). Таким образом, увеличение тирозинилированного α-тубулина представляет собой проявление повышенной динамики микротрубочек как раннее событие при акклиматизации к холоду.Высокая эффективность холодовой акклиматизации у Albidum 114 и Mironovskaya 808 коррелирует с высокой динамикой микротрубочек еще до начала акклиматизации. Это подтверждается открытием, что микротрубочки в Albidum 114 и Mironovskaya 808 более чувствительны к оризалину, чем в Bezostaya 1 (Olinevich et al. 2002). Поскольку оризалин блокирует добавление гетеродимеров тубулина к растущей микротрубочке, различия в обороте микротрубочек приводят к дифференциальной чувствительности к этому препарату (Wiesler et al.2002). Повышенная динамика микротрубочек может быть предпосылкой частичной разборки, наблюдаемой у толерантных сортов. Однако этого, видимо, недостаточно, так как он наблюдается и в районе Безостая 1, где не сопровождается частичной разборкой. Это указывает на то, что охлаждение должно вызывать второй, неустановленный фактор, который в сочетании с повышенным оборотом микротрубочек вызывает частичную разборку. Тогда этот фактор отсутствовал бы или не действовал бы в Безостой 1.

Микротрубочки как «термометры»?

В этом исследовании мы показали, что (1) устойчивость к замораживанию коррелирует с эффективностью акклиматизации к холоду; (2) эффективная холодовая акклиматизация сопровождается первоначальной частичной разборкой микротрубочек; (3) этой разборки достаточно для запуска эффективной акклиматизации к холоду; (4) эффективная холодовая акклиматизация коррелирует с высокой априорной динамикой микротрубочек; 5) микротрубочки с пониженным содержанием изотипов, принадлежащих к группе TUBA2, характерны для полностью акклиматизированных клеток.

Эти данные предполагают, что микротрубочки, помимо их роли в качестве эффекторов реакции на холод, должны иметь функцию, связанную с эффективным восприятием низкой температуры, достигающей высшей точки в индукции механизма акклиматизации. Активность или открытие активируемых холодом кальциевых каналов, которые обычно считаются триггерами адаптации к холоду (см. Обзор Thomashow 2001), усиливается разборкой микротрубочек. У высших растений активность потенциалзависимых кальциевых каналов в целом (Ding and Pickard 1993, Thion et al.1996) и, в частности, было показано, что кальциевые каналы, вызванные охлаждением (Mazars et al. 1997), усиливаются за счет разборки микротрубочек. В этой концептуальной схеме динамические микротрубочки у сортов Albidum 114 и Mironovskaya 808 в сочетании со вторым фактором, запускающим разборку, должны обеспечивать эффективное функционирование активируемых холодом кальциевых каналов, приводя к эффективному запуску сигнального пути, достигая кульминации в акклиматизации. . Априори менее динамичные микротрубочки в Bezostaya 1 и отсутствие фактора разборки д. Быть ответственными за вялую холодовую реакцию притока кальция, так что акклиматизация запускается с более низкой эффективностью.Изменения изотипического состава, наблюдаемые на поздних стадиях акклиматизации, являются частью эффекторной системы, которая стабилизирует микротрубочки от замерзания — они не могут быть частью механизма восприятия. Это ощущение связано с кратковременной частичной разборкой, наблюдаемой у морозоустойчивых сортов. Это, в свою очередь, по-видимому, зависит от высокой врожденной динамики микротрубочек с одной стороны, от активности фактора разборки с другой. Обе предпосылки указывают на различия в активности белков, ассоциированных с микротрубочками.Например, приток кальция, вызванный охлаждением, может запускать киназный каскад, который завершится активацией MAP, разделяющих микротрубочки, таких как катанин, или ингибированием стабилизаторов микротрубочек, таких как MOR1 (для обзора см. Wasteneys 2002 ). Альтернативно, могут модулироваться неидентифицированные факторы, которые участвуют в зарождении или разборке микротрубочек.

Другими словами, микротрубочки будут действовать как модуляторы кальциевых каналов, активируемых холодом, то есть они будут действовать как «термометры».Эффективность этой функции «термометра» будет зависеть от степени динамики микротрубочек и активности MAPs.

В будущем мы хотим продемонстрировать эту функцию «термометра», непосредственно отслеживая индуцированные холодом потоки кальция in vivo с использованием линий пшеницы, экспрессирующих эккорин.

Материалы и методы

Растительный материал

Зерна

озимой пшеницы ( Triticum aestivum L. cvs. Albidum 114, Мироновская 808 и Безостая 1) замачивали в воде на 2 ч при комнатной температуре, а затем высевали равномерно зародышами вверх на увлажненную двухслойную фильтровальную бумагу в Ящики из оргстекла (95 мм × 95 мм × 60 мм, по 20 семян в ящике).Чтобы получить хорошо выросшие корни, культивирование происходило в полной темноте: ящики из оргстекла помещали в светонепроницаемые черные ящики, покрытые черной тканью, и выдерживали в темной комнате при 25 ° C в течение различных интервалов времени, пока не использовались саженцы. для экспериментов. Каждая точка данных представляет собой среднее значение от 20-50 отдельных корней, измеренных в двух-четырех независимых экспериментах с течением времени.

Холодные процедуры

Все процедуры проходили в темноте.Для акклиматизации к холоду сеянцы выращивали в полной темноте при 4 ° C (± 1 ° C) со 2-го дня после посева в течение 7 дней подряд. В качестве сильного холодового шока использовалась обработка в течение 2 часов при –7 ° C с использованием инкубационной камеры с регулируемой температурой (Fryka Kältetechnik, Esslingen, Germany). В неакклимированных корнях эта обработка вызвала необратимое ингибирование роста (данные не показаны).

Визуализация кортикальных микротрубочек методом иммунофлуоресценции

Анализ сосредоточен на сегментах длиной 8 мм (взятых от 2 до 10 мм от кончика корня), включающих проксимальное удлинение и часть дистальной зоны дифференцировки (подробности см. Wang and Nick 2001).Распределение частот по ориентации микротрубочек показало, что микротрубочки в этой зоне были в основном поперечными или слегка наклонными. Хотя были исследованы несколько слоев ткани, исследование было сосредоточено на субэпидермальных клетках внешнего слоя коры, где реакция микротрубочек на сигналы, контролирующие рост корня, наиболее чувствительна (см., Например, Blancaflor and Hasenstein (1993) относительно силы тяжести, Baluðka et al. . (1996) для ауксина), и где в наших руках реакция на холод была наиболее чувствительной.

Сегменты фиксировали 3,7% параформальдегида (масс. / Об.) В буфере, стабилизирующем микротрубочки (MSB: 50 мМ PIPES, 5 мМ EGTA, 1 мМ MgSO ₄ , 1% об. / Об. Глицерина, 0,25% об. / Об. Triton-X100 , pH 6,9) в течение 1 ч при соответствующей температуре в зависимости от обработки перед фиксацией.

После фиксации тангенциальные срезы были получены с использованием вибратома, как описано у Waller and Nick (1997). Срезы собирали и помещали на предметное стекло в капле 1,2% мас. / Об. Агара, растворенного в MSB, а затем инкубировали с 5% об. / Об. Нормальной козьей сывороткой (Sigma, Neu-Ulm, Германия) в трис-буферном физиологическом растворе ( TBS: 150 мМ NaCl, 20 мМ Трис-HCl, 0.25% об. / Об. Triton-X100, pH 7,4) в течение 20 мин для блокирования неспецифических взаимодействий. После инкубации в течение 1 ч при 37 ° C или в течение ночи при 4 ° C с мышиными моноклональными антителами, направленными против α-тубулина (DM1A, Sigma, Neu-Ulm, Германия; разведение 1: 100 в TBS), срезы промывали 3 раза для 5 мин с TBS и повторно инкубировали в течение 1 ч при 37 ° C или в течение ночи при 4 ° C с вторичным антителом, конъюгированным с флуоресцеином и изотиоцианатом (антимышиный иммуноглобулин G козы; Sigma, Deisenhofen, Германия), разведенным 1:20 в TBS. . Срезы тщательно промывали 5 раз в течение 5 мин в TBS, а затем помещали в среду против выцветания (Moviol, содержащий 0.1% p -фенилендиамин). Слайды анализировали с помощью конфокальной микроскопии.

Конфокальная микроскопия и количественная оценка ответов микротрубочек

Изображения микротрубочек получали с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (DM RBE; Leica, Бенсхайм, Германия) с использованием линии 488 нм аргон-криптонового лазера для возбуждения, светоделителя на 510 нм и полосового фильтра на 515 нм, и линейный алгоритм, усредняющий восемь отдельных сканирований. Каждый клеточный слой был оптически разделен на восемь срезов, и эти отдельные срезы затем были спроецированы в одну стопку.Принцип метода показан на рис. 3D. Для количественной оценки частоты микротрубочек изображения обрабатывали с использованием программного обеспечения Scion Image (Scion Corporation, Фредерик, Мэриленд, США), используя полную популяцию клеток, которые не были явно повреждены во время обработки или где микротрубочки были не в фокусе: после преобразования в двоичные изображения, чтобы устранить различия в общей интенсивности, изображения были отфильтрованы с использованием алгоритма Find Edge. Результатом было изображение, на котором профиль каждой микротрубочки давал одинаковую интегральную плотность, независимо от толщины микротрубочки или ее исходной интенсивности флуоресценции.В этих условиях можно было получить линейную функцию между интегральной плотностью вдоль линии, пересекающей массив микротрубочек, перпендикулярной ориентации отдельных микротрубочек, и количеством микротрубочек, пересекаемых этой линией. Эта функция использовалась для калибровки данных образца. Для получения данных образца решетка из пяти равноотстоящих параллельных линий толщиной 8 пикселей была наложена на каждую отдельную ячейку так, чтобы линии были ориентированы перпендикулярно массиву микротрубочек и не касались стенки ячейки.Затем с помощью алгоритма анализа определялась интегральная плотность вдоль каждой линии, усреднялась для каждой ячейки и корректировалась с учетом измерений фона, полученных на том же изображении. Частота микротрубочек (определяемая как количество микротрубочек, которые пересекаются линией длиной 100 мкм) рассчитывалась по этим измеренным значениям для интегральной плотности с помощью функции калибровки. Каждое значение частоты микротрубочек представляет собой среднее значение 200 отдельных клеток из 20-30 отдельных корней).

Анализ белка

Субапикальные сегменты корня (2–10 мм от кончика) вырезали в зеленом безопасном свете (550 нм; Heim and Schäfer, 1982) и собирали непосредственно в жидкий азот. Полные белковые экстракты были получены и проанализированы с помощью SDS-PAGE, вестерн-блоттинга и визуализации с помощью пероксидазозависимой биолюминесценции, как подробно описано Nick et al. (2000). Равную загрузку дорожек подтверждали окрашиванием равновеликих параллелей с Кумасси бриллиантовым синим-250 (Sigma, Neu-Ulm, Германия).

Антитела

Мышиное моноклональное антитело DM1A (Sigma), выявляющее эпитоп AALEKDYEEVG (аминокислотные остатки 426–436; Breitling and Little 1986), присутствующий во всех известных α-тубулинах, использовали для определения общего α-тубулина в разведении 1: 300 для Вестерн блоттинг в разведении 1: 100 для иммунофлуоресценции. Мышиное моноклональное антитело ATT (Kreis 1987, закуплено у Sigma) и крысиное моноклональное антитело YL1 / 2 (Kilmartin et al. 1982; закуплено у Biozol, Eching, Germany) использовали для обнаружения тирозинилированного α-тубулина в разведении 1: 500 для вестерн-блоттинга.Конъюгированные с пероксидазой антитела против IgG мыши и крысы использовали в разведении 1: 2,500 для визуализации тубулина в вестерн-блоттинге, конъюгированные с флуоресцеином-изотиоцианатом антитела против IgG мыши (Sigma) использовали в разведении 1:25 для иммунофлуоресценции. С-концевые пептиды для трех изотипов α-тубулина риса (Qin et al. 1997) были синтезированы и конъюгированы с гемоцианином моллюсков улитки (Pepscan Systems, Лелистад, Нидерланды) и использованы для производства поликлональных антисывороток мышей (Bessler Laboratory , Фрайбург, Германия), который определенно распознал три изотипа α-тубулина риса (P.Ник и др. в процессе подготовки). Эти антитела использовали в разведении 1: 300 для вестерн-блоттинга.

Благодарности

Настоящее исследование поддержано фондами Volkswagen-Stiftung (Nachwuchsgruppe Dynamik des pflanzlichen Zellskeletts) и Deutsche Forschungsgemeinschaft (SPP Phytohormone action).

Рис. 1 Динамика холодовой акклиматизации для реакции роста корней у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (А), Мироновская 808 (Б) и Безостая 1 (В).За темпами роста наблюдали с 1-го дня после посева для культивирования при 25 ° C (закрашенные квадраты) и для акклиматизации к холоду при 4 ° C с 1-го дня (белые квадраты). В параллельной серии экспериментов интенсивный шок от замораживания (–7 ° C в течение 2 часов) вводили в моменты времени, указанные на оси абсцисс, к корням, подвергшимся акклиматизации, и отслеживали скорость роста в течение следующего дня ( замкнутые треугольники и стрелки). В неакклиматизированных корнях эта обработка вызвала полную и необратимую блокировку роста (данные не показаны).n обозначает общее количество особей, использованных для каждой кривой, около 20-50 отдельных корней из двух-четырех независимых экспериментальных серий использовалось для каждой точки данных. Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение среднего значения.

Рис. 1 Динамика холодовой акклиматизации для реакции роста корней у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (А), Мироновская 808 (Б) и Безостая 1 (В). За темпами роста наблюдали с 1-го дня после посева для культивирования при 25 ° C (закрашенные квадраты) и для акклиматизации к холоду при 4 ° C с 1-го дня (белые квадраты).В параллельной серии экспериментов интенсивный шок от замораживания (–7 ° C в течение 2 часов) вводили в моменты времени, указанные на оси абсцисс, к корням, подвергшимся акклиматизации, и отслеживали скорость роста в течение следующего дня ( замкнутые треугольники и стрелки). В неакклиматизированных корнях эта обработка вызвала полную и необратимую блокировку роста (данные не показаны). n обозначает общее количество особей, использованных для каждой кривой, около 20-50 отдельных корней из двух-четырех независимых экспериментальных серий использовалось для каждой точки данных.Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение среднего значения.

Рис. 2 Ответ кортикальных микротрубочек на холодовую акклиматизацию и замораживание у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (A, D), Мироновская 808 (B, E) и Безостая 1 (C, F). Корни подвергали акклиматизации к холоду при 4 ° С через сутки после посева. В указанное время их провоцировали замораживанием (–7 ° C в течение 2 часов). Репрезентативные клетки из внешней коры показаны до (A – C) и после (D – F) этого шока замораживания.(G, H) Крупный план двух кортикальных клеток из Albidum 114 до (G) и после (H) 2 дней акклиматизации. Масштабные линейки 25 мкм по всей длине.

Рис. 2 Ответ кортикальных микротрубочек на холодовую акклиматизацию и замораживание у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (A, D), Мироновская 808 (B, E) и Безостая 1 (C, F). Корни подвергали акклиматизации к холоду при 4 ° С через сутки после посева. В указанное время их провоцировали замораживанием (–7 ° C в течение 2 часов). Репрезентативные клетки из внешней коры показаны до (A – C) и после (D – F) этого шока замораживания.(G, H) Крупный план двух кортикальных клеток из Albidum 114 до (G) и после (H) 2 дней акклиматизации. Масштабные линейки 25 мкм по всей длине.

Рис. 3 Количественный анализ ответа микротрубочек на холодовую акклиматизацию и замораживание у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (А), Мироновская 808 (Б) и Безостая 1 (В). Частота микротрубочек вдоль пересекающейся линии зондирования длиной 100 мкм в качестве показателя целостности микротрубочек (D) наносится на график в зависимости от времени акклиматизации.Принцип этой меры проиллюстрирован на примере двух произвольных клеток, различающихся целостностью микротрубочек. Показана частота до (светлые квадраты) и после (закрашенные треугольники) сильного шока замерзания (–7 ° C в течение 2 часов). Каждое значение частоты микротрубочек представляет собой среднее значение 200 отдельных клеток из 20-30 отдельных корней.

Рис. 3 Количественный анализ ответа микротрубочек на холодовую акклиматизацию и замораживание у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (А), Мироновская 808 (Б) и Безостая 1 (В).Частота микротрубочек вдоль пересекающейся линии зондирования длиной 100 мкм в качестве показателя целостности микротрубочек (D) наносится на график в зависимости от времени акклиматизации. Принцип этой меры проиллюстрирован на примере двух произвольных клеток, различающихся целостностью микротрубочек. Показана частота до (светлые квадраты) и после (закрашенные треугольники) сильного шока замерзания (–7 ° C в течение 2 часов). Каждое значение частоты микротрубочек представляет собой среднее значение 200 отдельных клеток из 20-30 отдельных корней.

Фиг.4 Частичная разборка микротрубочек пронамидом может вызвать толерантность к замерзанию у чувствительного сорта. Показана реакция роста корней на замораживание у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (А), Мироновская 808 (Б) и Безостая 1 (В). Отмечен рост корней между 2 и 6 днями. Черные столбцы показывают прирост без стимулирующего шока замораживания (–7 ° C в течение 2 ч), белые столбцы показывают прирост после шока замораживания, проведенного на 4 день. Сокращения: con, культивирование при 25 ° C; акк, выращивание при 4 ° C; –Пронамид культивирование без пронамида; + pron, 50 мкМ пронамида добавляли за 2 часа до начала эксперимента и вымывали через 12 часов после начала эксперимента.Каждое значение представляет собой среднее значение 20-40 отдельных корней. Микротрубочки в кортикальных клетках корней Безостая 1, которые выращивали в течение указанных интервалов времени при 4 ° C и культивировали либо без пронамида (D), либо с пронамидом (E). «2d + шок» указывает на корни, которые были акклиматизированы в течение 2 дней, а затем подверглись воздействию шока замораживания. Гистограммы на (D) и (E) показывают изменения частоты микротрубочек по всей популяции клеток.

Рис. 4 Частичная разборка микротрубочек пронамидом может вызвать морозостойкость чувствительного сорта.Показана реакция роста корней на замораживание у сортов озимой пшеницы Альбидум 114 (А), Мироновская 808 (Б) и Безостая 1 (В). Отмечен рост корней между 2 и 6 днями. Черные столбцы показывают прирост без стимулирующего шока замораживания (–7 ° C в течение 2 ч), белые столбцы показывают прирост после шока замораживания, проведенного на 4 день. Сокращения: con, культивирование при 25 ° C; акк, выращивание при 4 ° C; –Пронамид культивирование без пронамида; + pron, 50 мкМ пронамида добавляли за 2 часа до начала эксперимента и вымывали через 12 часов после начала эксперимента.Каждое значение представляет собой среднее значение 20-40 отдельных корней. Микротрубочки в кортикальных клетках корней Безостая 1, которые выращивали в течение указанных интервалов времени при 4 ° C и культивировали либо без пронамида (D), либо с пронамидом (E). «2d + шок» указывает на корни, которые были акклиматизированы в течение 2 дней, а затем подверглись воздействию шока замораживания. Гистограммы на (D) и (E) показывают изменения частоты микротрубочек по всей популяции клеток.

Рис. 5 Изменение экспрессии α-тубулина при акклиматизации к холоду.(A) Карбоксиконцевые пептиды из трех известных α-тубулинов риса, используемых для повышения уровня антисыворотки и антитела против ATT. (B) Экспрессия различных популяций α-тубулина пшеницы во время акклиматизации к холоду с использованием антисыворотки к рису TUBA1, TUBA2 и TUBA3 в Albidum 114, Mironovskaya 808 и Bezostaya 1. Эталонный гель CBB был загружен таким же образом и окрашены Кумасси бриллиантовым синим. (C) Обилие изотипов группы TUBA2 в корнях чувствительного к замораживанию сорта Безостая 1 до и после 4 дней культивирования при 4 ° C в условиях инкубации без (–pron) или с (+ pron) пронамидом.Подробности см. В легенде на рис. 4. Эталонный гель CBB загружали таким же образом и окрашивали кумасси бриллиантовым синим. (D) Увеличение интенсивности сигнала, распознаваемого антителом DM1A (общий α-тубулин) по сравнению с сигналом, распознаваемым антителами ATT и YL1 / 2 (оба направлены против тирозинилированного α-тубулина) во время акклимации к холоду в корнях сорта. Albidum 114. (E) Различия в содержании тирозинилированного α-тубулина (ATT) по сравнению с общим α-тубулином между тремя сортами в начале акклиматизации и резкое усиление тирозинилирования тубулина в течение первого дня акклиматизации.

Рис. 5 Изменение экспрессии α-тубулина при акклиматизации к холоду. (A) Карбоксиконцевые пептиды из трех известных α-тубулинов риса, используемых для повышения уровня антисыворотки и антитела против ATT. (B) Экспрессия различных популяций α-тубулина пшеницы во время акклиматизации к холоду с использованием антисыворотки к рису TUBA1, TUBA2 и TUBA3 в Albidum 114, Mironovskaya 808 и Bezostaya 1. Эталонный гель CBB был загружен таким же образом и окрашены Кумасси бриллиантовым синим.(C) Обилие изотипов группы TUBA2 в корнях чувствительного к замораживанию сорта Безостая 1 до и после 4 дней культивирования при 4 ° C в условиях инкубации без (–pron) или с (+ pron) пронамидом. Подробности см. В легенде на рис. 4. Эталонный гель CBB загружали таким же образом и окрашивали кумасси бриллиантовым синим. (D) Увеличение интенсивности сигнала, распознаваемого антителом DM1A (общий α-тубулин) по сравнению с сигналом, распознаваемым антителами ATT и YL1 / 2 (оба направлены против тирозинилированного α-тубулина) во время акклимации к холоду в корнях сорта. Альбидум 114.(E) Различия в содержании тирозинилированного α-тубулина (ATT) по сравнению с общим α-тубулином между тремя сортами в начале акклиматизации и резкое усиление тирозинилирования тубулина в течение первого дня акклиматизации.

Сокращения

• EGTA

  этиленгликоль бис (2-аминоэтил) тетрауксусная кислота

• MAP

  белки, ассоциированные с микротрубочками

• MSB

  , стабилизирующий буфер для микротрубочек

  ES32

  пиперазин-диэтансульфоновая кислота

• TBS

Ссылки

Балука, Ф., Барлоу, П. и Volkmann, D. (

1996

). Полная дезинтеграция микротрубочкового цитоскелета предшествует его ауксин-опосредованной реконструкции в постмитотических клетках корня кукурузы.

Physiol растительных клеток.

37

:

1013

–1021.

Бартоло М.Е. и Картер Дж. В. (

1991

) Влияние стабилизации микротрубочек на устойчивость к замораживанию клеток мезофилла шпината.

Plant Physiol.

97

:

182

–187.

Бланкафлор, Э.Б. и Хазенштейн, К. (

1993

) Организация кортикальных микротрубочек в корнях кукурузы, реагирующих на гравитацию.

Planta

191

:

231

–237.

Брейтлинг, Ф. и Литтл, М. (

1986

) Карбоксиконцевые области на поверхности тубулина и микротрубочек. Расположение эпитопов YOL1 / 34, DM1A и DM1B.

J. Mol. Биол.

189

:

367

–370.

Burke, M.J., Gusta, L.V., Quamme, H.A., Weiser, C.J. and Li, P.H.(

1976

) Замораживание и травмы растений.

Annu. Rev. Plant Physiol.

27

:

507

–528.

Chen, H.H., Li, P.H. и Бреннер, М. (

1983

) Участие абсцизовой кислоты в акклиматизации картофеля к холоду.

Plant Physiol.

71

:

362

–365.

Дин, Дж. П. и Пикард, Б. Г. (

1993

) Механосенсорные кальций-селективные катионные каналы в эпидермальных клетках.

Plant J.

3

:

83

–110.

Гай, К. (

1999

) Молекулярные реакции растений на холодовой шок и холодовую акклиматизацию.

J. Mol. Microbiol. Biotechnol.

1

:

231

–241.

Хайм, Б. и Шефер, Э. (

1982

) Контролируемое светом ингибирование роста гипокотилей у проростков Sinapis alba : зависимость скорости потока световых импульсов и непрерывного облучения.

Planta

154

:

150

–155.

Цзянь Л.К., Сунь Л.Х. и Лю З.P. (

1989

) Исследования устойчивости микротрубочек к холоду в зависимости от морозостойкости растений.

Acta Bot. Синица

31

:

737

–741.

Керр, Г. и Картер, Дж. В. (

1990

) Взаимосвязь между морозостойкостью клеток кончика корня и устойчивостью к холоду микротрубочек ржи ( Secale cereale L. cv. Puma).

Plant Physiol.

93

:

77

–82.

Хохлова Л., Олиневич О., Палич Е., Тараканова Н., Асафова, Е. Воловник, И. (

1997

) Влияние модификаторов белка тубулина на водный обмен незакаленных и холодозакаленных растений озимой пшеницы.

Acta Agro Hungarica

45

:

377

–389.

Kreis, T.E. (

1987

) Микротрубочки, содержащие детирозинилированный тубулин, менее динамичны.

EMBO J.

6

:

2597

–2606.

Kilmartin, J.V., Wright, B. and Milstein, C. (

1982

) Крысиные моноклональные антитубулиновые антитела, полученные с использованием новой несекретирующей линии крысиных клеток.

J. Cell Biol.

93

:

576

–582.

Lyons, J.M. (

1973

) Повреждение растений, вызванное переохлаждением.

Annu. Rev. Plant Physiol.

24

:

445

–466.

Мянтюля, Э., Ланг, В. и Палва, Э. (

1995

) Роль абсцизовой кислоты в устойчивости к замораживанию, вызванной засухой, акклиматизации к холоду и накоплению белков LTI78 и RAB18 в Arabidopsis thaliana .

Plant Physiol.

107

:

141

–148.

Mazars, C., Thion, L., Thuleau, P., Graziana, A., Knight, MR, Moreau, M. и Ranjeva, R. (

1997

) Организация цитоскелета контролирует изменения цитозольного кальция холодным шоком Nicotiana plumbaginifolia протопластов.

Cell Calcium

22

:

413

–420.

Мазур П. (

1963

) Кинетика потери воды из клеток при отрицательных температурах и вероятность внутриклеточного замораживания.

J. Gen. Physiol.

47

:

347

–369.

Медина, Дж., Баргес, М., Терол, Дж., Перес-Алонсо, М. и Салинас, Дж. (

1999

) Семейство генов CBF Arabidopsis состоит из трех генов, кодирующих домен, содержащий AP2 белки, экспрессия которых регулируется низкой температурой, но не абсцизовой кислотой или дегидратацией.

Plant Physiol.

119

:

463

–469.

Мохапатра, С.С., Пул, Р.Дж. и Дхиндса, Р. (

1988

) Экспрессия гена, регулируемая абсцизовой кислотой, в отношении устойчивости к замораживанию у люцерны.

Plant Physiol.

87

:

468

–473.

Molisch, H. (

1897

) Untersuchungen über das Erfrieren der Pflanzen . Густав Фишер Верлаг, Йена, стр. 73.

Монрой А.Ф., Сархан Ф. и Дхиндса Р.С. (

1993

) Вызванные холодом изменения толерантности к замораживанию, фосфорилирования белков и экспрессии генов.

Plant Physiol.

102

:

1227

–1235.

Ник П., Хойинг А. и Эманн Б. (

2000

) Шаперонины растений: роль в формировании стенок, зависимых от микротрубочек?

Protoplasma

211

:

234

–244.

Ник П., Шефер Э., Хертель Р. и Фуруя М. (

1991

) О предполагаемой роли микротрубочек в гравитропизме колеоптилей кукурузы.

Physiol растительных клеток.

32

:

873

–880.

Олиневич О.В., Хохлова Л.П. и Раудаскоски М. (

2002

) Стабильность микротрубочек увеличивается в обработанных абсцизовой кислотой и акклиматизированных к холоду дифференцирующихся тканях корня сосудов пшеницы.

J. Plant Physiol.

159

:

465

–472.

Пихакаски-Маунсбах, К. и Пухакайнен, Т. (

1995

) Эффект воздействия холода на кортикальные микротрубочки ржи ( Secale cereale ) по данным иммуноцитохимии.

Physiol. Растение.

93

:

563

–571.

Qin, X., Gianí, S. и Breviario, D. (

1997

) Молекулярное клонирование трех изотипов альфа-тубулина риса: дифференциальная экспрессия в тканях и во время развития цветка.

Биохим. Biophys Acta

1354

:

19

–23.

Рикин, А., Атсмон, Д. и Гитлер, К. (

1980

) Переохлаждение хлопка ( Gossypium hirsutum L.): действие антимикротрубочковых препаратов.

Physiol растительных клеток.

21

:

829

–837.

Rikin, A., Atsmon, D. and Gitler, C. (

1983

) Количественное определение вызванного ознобом высвобождения тубулиноподобного фактора и его предотвращения абсцизовой кислотой в Gossypium hirsutum L.

Plant Physiol.

71

:

747

–748.

Sachs, J. (

1865

) Handbuch der Experimental-Physiologie der Pflanzen . Engelmann Verlag, Лейпциг, стр.

514

.

Скуфиас, Д.А. и Wilson, L. (

1998

) Сборка и характеристики связывания колхицина тубулина с максимально тирозинилированными и детирозинилированными альфа-тубулинами.

Arch. Биохим. Биофиз.

351

:

115

–122.

Степонкус П.Л., Уэмура М., Джозеф Р.А. и Гилмор, С.Дж. (

1998

) Механизм действия гена COR15a на морозостойкость Arabidopsis thaliana .

Proc. Natl Acad. Sci. США

95

:

14570

–14575.

Thion, L., Mazars, C., Thuleau, P., Graziana, A., Rossignol, M., Moreau, M., Ranjeva, R. (

1996

) Активация зависимой от напряжения кальциевой мембраны проницаемые каналы за счет разрушения микротрубочек в клетках моркови.

FEBS Lett.

393

:

13

–18.

Thomashow, M.F. (

2001

) Итак, что нового в области акклиматизации растений к холоду? Много!

Plant Physiol.

125

:

89

–93.

Такер, Э. и Аллен, Н. (

1986

) Внутриклеточное движение частиц (поток цитоплазмы) в тычинных волосках Setcreasea purpurea: влияние азида и низкой температуры.

Cell Motil. Цитоскелет

6

:

305

–313.

Валлер Ф. и Ник П. (

1997

) Ответ актиновых микрофиламентов во время контролируемого фитохромом роста проростков кукурузы.

Protoplasma

200

:

154

–162.

Ван, Q.Y. и Nick, P. (

2001

). Холодовая акклиматизация может вызвать устойчивость микротрубочек к холоду способом, отличным от абсцизовой кислоты.

Physiol растительных клеток.

42

:

999

–1005.

Wasteneys, G.O. (

2002

) Организация микротрубочек в зеленом царстве: хаос или самопорядок?

J. Cell Sci.

115

:

1345

–1354.

Уотсон, Д.Дж. (

1952

) физиологические основы вариации урожайности.

Adv. Агрон.

4

:

101

–145.

Wiesler, B., Wang, Q.Y. and Nick, P (

2002

). Стабильность кортикальных микротрубочек зависит от их ориентации.

Plant J.

32

:

1023

–1032.

Вудс, К.М., Ридс, М.С. и Паттерсон, Б. (

1984

) Ответ на холодовой стресс в растительных клетках. I. Изменения циклозов и структуры цитоплазмы.

Protoplasma

121

:

8

–16.

Ю., Х.М. и Griffith, M. (

2001

) Активность антифриза озимой ржи возрастает в ответ на холод и засуху, но не абсцизовую кислоту.

Physiol. Растение.

112

:

78

–86.

Иерархические нанокластеры с запрограммированной разборкой для митохондриально-направленной терапии опухолей с помощью МРТ

Митохондрии являются важнейшими метаболическими органеллами, участвующими в онкогенезе и прогрессировании опухолей, и индукция аномального метаболизма митохондрий признана стратегией с большим потенциалом для исследования передовых терапевтических средств противоопухолевой терапии.В данном случае иерархические нанокластеры силиката марганца, модифицированные трифенилфосфонием (MSNAs-TPP), были разработаны и синтезированы для тераностики опухолей, нацеленной на митохондрии. Свежеприготовленный MSNAs-TPP сохраняет значительную размерную и структурную стабильность в нейтральной физиологической среде, способствуя его накоплению в месте опухоли. Что еще более интересно, MSNA-TPP могут реагировать на кислое микроокружение опухоли на ультрамалые нанокапсулы силиката марганца (∼6 нм), обеспечивая глубокое проникновение в опухоль и нацеливание на митохондрии.Достигая митохондрий, нанокапсулы эффективно истощают митохондриальный глутатион (GSH) и одновременно высвобождают каталитические ионы Mn ²⁺ , чтобы вызвать усиленный окислительный стресс в структуре с обогащенным CO ₂ и H ₂ O ₂ от метаболизма митохондрий. В результате MSNA-TPP проявляет значительный противоопухолевый эффект без явных побочных эффектов, как in vitro , так и in vivo .Исследование может предоставить альтернативную концепцию в разработке интеллектуальных нанотерапевтических средств для лечения опухолей с высокой эффективностью.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуй снова?

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.